Вольтметр как выглядит: описание устройства прибора, принцип работы, физические характеристики, обозначение на рисунке

Содержание

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:

  1. Переносные.
  2. Стационарные.
  3. 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:

  1. Включить устройство.
  2. Подключить штекера измерительных проводов в соответствующие гнёзда на панели прибора.
  3. Установить нужный диапазон измерения.
  4. Прижать измерительные щупы к исследуемому объекту.
  5. 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.

Вольтметры переменного тока — CoderLessons.com

Прибор, который используется для измерения напряжения переменного тока в любых двух точках электрической цепи, называется вольтметром переменного тока . Если вольтметр переменного тока состоит из выпрямителя, то он называется вольтметром переменного тока на основе выпрямителя.

Вольтметр постоянного тока измеряет только напряжение постоянного тока. Если мы хотим использовать его для измерения напряжения переменного тока, мы должны выполнить следующие два шага.

  • Шаг 1 — Преобразование сигнала напряжения переменного тока в сигнал напряжения постоянного тока с помощью выпрямителя.

  • Шаг 2 — Измерьте постоянное или среднее значение выходного сигнала выпрямителя.

Шаг 1 — Преобразование сигнала напряжения переменного тока в сигнал напряжения постоянного тока с помощью выпрямителя.

Шаг 2 — Измерьте постоянное или среднее значение выходного сигнала выпрямителя.

Мы получаем вольтметр переменного тока на основе выпрямителя, просто включив схему выпрямителя в основной вольтметр постоянного тока. Эта глава посвящена выпрямительным вольтметрам переменного тока.

Типы вольтметров переменного тока на основе выпрямителя

Ниже приведены два типа вольтметров переменного тока на основе выпрямителя.

  • Вольтметр переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя
  • Вольтметр переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя

Теперь давайте поговорим об этих двух вольтметрах переменного тока один за другим.

Вольтметр переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя

Если полуволновой выпрямитель подключен впереди вольтметра постоянного тока, то вся эта комбинация вместе называется вольтметром переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя. Блок-схема вольтметра переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя показана на рисунке ниже.

Приведенная блок-схема состоит из двух блоков: полуволнового выпрямителя и вольтметра постоянного тока. Мы получим соответствующую принципиальную схему, просто заменив каждый блок соответствующими компонентами на приведенной выше блок-схеме. Итак, принципиальная схема вольтметра переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя будет выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Среднеквадратичное значение синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения

Vэфф= гидроразрываVт SQRT2

 RightarrowVm= sqrt2Vrms

 RightarrowVm=1.414Vrms

Куда,

Vm — максимальное значение синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения.

DC или среднее значение выходного сигнала полуволнового выпрямителя

Vпостоянноготока= гидроразрываVт р

Подставим значение Vm в приведенном выше уравнении.

Vdc= frac1.414Vrms pi

Vdc=0,45Vrms

Следовательно, вольтметр переменного тока выдает выходное напряжение, которое в 0,45 раза превышает среднеквадратичное значение синусоидального (переменного тока) сигнала входного напряжения.

Вольтметр переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя

Если двухполупериодный выпрямитель подключен впереди вольтметра постоянного тока, то вся эта комбинация вместе называется вольтметром переменного тока, использующим двухполупериодный выпрямитель. Блок-схема вольтметра переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя показана на рисунке ниже.

Приведенная блок-схема состоит из двух блоков: двухполупериодного выпрямителя и вольтметра постоянного тока. Мы получим соответствующую принципиальную схему, просто заменив каждый блок соответствующими компонентами на приведенной выше блок-схеме.

Итак, принципиальная схема вольтметра переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя будет выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Среднеквадратичное значение синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения

Vэфф= гидроразрываVт SQRT2

 RightarrowVm= sqrt2Vrms

 RightarrowVm=1.414Vrms

Куда,

Vm — максимальное значение синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения.

Постоянное или среднее значение выходного сигнала двухполупериодного выпрямителя

Vпостоянноготока= гидроразрыва2Vт р

Подставим значение Vm в приведенном выше уравнении

Vdc= frac2 times1. 414Vrms pi

Vdc=0,9Vrms

Следовательно, вольтметр переменного тока выдает выходное напряжение, которое в 0,9 раза превышает среднеквадратичное значение синусоидального (переменного тока) сигнала входного напряжения.

какие бывают и отличия между ними, принцип действия и как правильно подключаться

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 (о расположена у начала) и двусторонними (о 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.

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.




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 о, а в правой — число, которое показывает предельное значение напряжения, измеряемого этим прибором.

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.

Вам это будет интересно Обозначение единицы измерения Вт (ватт)

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.


Прозвон отсоединенных кабелей авто

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.

виды, схема, описание. Как сделать простой вольтметр своими руками – схемы и рекомендации

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.

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).

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.

Вольтметр — это прибор, который используется для измерения напряжения до 1000 В в сетях постоянного и переменного тока промышленной частоты и применяется в информационно-измерительных системах. Качественный вольтметр имеет чрезвычайно высокое, бесконечное сопротивление. Благодаря большому сопротивлению прибора достигается оптимальная точность измерения.

Прибор предназначен для логической и математической обработки измерений.

Виды вольтметров

Всего существует два вида вольтметров:

Если цифровые приборы характеризуются точностью показаний, то аналоговые (стрелочные) вольтметры могут реагировать на минимальные отклонения параметров, которые не определяются цифровым тестером.

  1. Портативные (или переносные) вольтметры предназначены для проверки (тестирования) напряжения в сети. В большинстве случаев, этот прибор включается в конструкцию тестера. Бывают стрелочные или цифровые приборы, кроме измерения напряжения они измеряют токи нагрузки, температуры, сопротивление цепи и т. д.
  2. Стационарные вольтметры устанавливаются на приборной панели в электрораспределительных щитах. Они предназначены для контроля работы оборудования. Стационарные вольтметры относятся к электромагнитному типу.

Классификация

Приборы отличаются принципом действия, бывают электронные и электромеханические.

По назначению приборы бывают импульсные, измеряющие сеть переменного и постоянного тока.

Как подключить вольтметр

Вольтметр включается в цепь параллельно источнику напряжения и нагрузке. Это делается, чтобы высокое сопротивление, которое используется в приборе, не оказывало влияния на показания. Ток, протекающий через прибор, должен быть минимальным.

Рис. №1. Схема подключения вольтметра в сеть.

Технические характеристики вольтметра

Вольтметр может нормально функционировать при температуре воздуха, не превышающей 25-30 ºС и относительной влажности до 80 % при атмосферном давлении 630-800 мм ртутного столба. Напряжение 220 В (частота до 400 Гц), частота сети 50 Гц. На измерение значительное влияние оказывает форма кривой напряжения питающей сети — синусоида, имеющая коэффициент гармоник max 5 %.

Возможности прибора оцениваются c помощью следующих показателей:

  1. Сопротивление.
  2. Предельные границы напряжения переменной цепи.
  3. Диапазон измеряемых величин напряжения.
  4. Класс точности измерений.

Принцип действия прибора

Основа работы вольтметра — метод аналогово-цифрового преобразования. Так, преобразователи, установленные в конструкции прибора В7-35, измеряют величину напряжения переменного и постоянного тока (а также сопротивление, силу тока), преобразуя измеряемую величину в нормализованное напряжение, а затем с использованием АЦП в цифровой код.

Функциональная схема цифрового тестера работает с использованием 4 преобразователей:

  1. Масштабирующий преобразователь.
  2. Преобразователь силы переменного и постоянного тока в напряжение.
  3. Низкочастотный прибор, который преобразует напряжение переменного тока в постоянный.
  4. Преобразователь сопротивления в напряжение.

Рис. №2. Схема цифрового вольтметра

Вольтметр переменного тока

Электронные широкополосные вольтметры, которые используются в сетях переменного тока, имеют конструктивные особенности и свойственную лишь им градуировку. Воздействие на измеряемую цепь зависит от входных параметров: входного активного сопротивления (Rв) (при этом оно должно быть наиболее высоким), емкости на входе (Cв) (она должна быть минимальной) и индуктивности (Lпр) (вместе с емкостью создается последовательный колебательный контур, который отличается своей резонансной частотой).

Рис. №3. Схема подключения вольтметра

Измерение сопротивления

Низкоомный вольтметр с сопротивлением max 15 Ом годится для измерения сопротивлений, которое выполняется с помощью формулы:

Rx = Rи * (U1/U2 — 1).

В формуле используется сопротивление Rв (вольтметра), и 1 и 2 показания прибора, точность измерения при этом не обязательно соответствует действительности, потому что замер не учитывает внутреннего сопротивления. Более точного результата можно достичь при использовании формулы:

Rx = (Rв + r) * (U1/U2 — 1), где r — внутреннее сопротивление.

При замере каждое следующее сопротивление должно быть большим и выполняться с записью каждого замера.

Чтобы узнать, какое напряжение показывает прибор, необходимо руководствоваться шкалой вольтметра и ценой деления. Она определяется по максимальному пределу замеряемого значения, разделенного на количество делений шкалы.

Вольтметр — это тот прибор, без которого не обойтись при работе с электричеством. Он применяется при необходимости измерения ЭДС — электродвижущей силы, а также напряжения в электрических цепях . Схема подключения прибора к нагрузке- параллельная.

Вольтметры, как и любые электрические приборы должны регулярно проверяться на соответствие техническим характеристикам, ремонтироваться и обслуживаться.

Определение технических характеристик вольтметра, виды вольтметров.

Чтобы определить технические характеристики вольтметра учитываются следующие показатели:

  • Внутреннее сопротивление. Хорошо, если такой показатель очень высокий. Значит, влияние прибора к подключенной электрической цепи уменьшается. А соответственно, измерение вольтметром будет точнее.
  • Диапазон измеряемых напряжений- также является важнейшей характеристикой при измерении.

Стандартный вольтметр может измерять напряжение от милливольт до тысячи вольт. Но могут использоваться и специальные вольтметры.

Существуют миливольтметры и микровольтметры, которые могут измерить самые маленькие значения напряжения, но сохраняют высокую точность- до миллионных частей вольта. А есть киловольтметры- приборы, для измерения очень высокого напряжения, до 1000 вольт.

Чтобы работать с такими приборами нужны специальные навыки и опыт, допуск к эксплуатации электрических установок с напряжением более 1000 вольт. Это необходимо для избежания поломок приборов, работая с милли- и микровольтметрами или травм при работе с киловольтметрами.

Точность измерения (погрешность). С помощью этого параметра можно установить возможные отличия данных прибора от действующего напряжения в сети.

Вольтметры и их классификация.

Классификация вольтметров зависит от их конструкции, области применения, других параметров. Вольтметры подразделяются по следующим принципам:

1.По принципу действия — вольтметры делят на электромеханические (магнитоэлектрические и электромагнитные и на электронные, например, цифровые, аналоговые.

2.По прямому назначению — например, импульсные, с учетом постоянного, переменного тока и прочие.

3.По способу применения — изначально встроенные (щитовые) и переносные.

Большая чувствительность, а значит и точность имеется у магнитоэлектрических вольтметров . Данные приборы используются чаще в лабораториях. Самыми распространенными вольтметрами являются электромагнитные.

Они недорогие, а их эксплуатация не вызовет затруднений. Хотя есть у них и недостатки — достаточно высокое энергопотребление, примерно 5-7 Вт , а также высокая индуктивность обмоток. Поэтому частота переменного напряжения ведет к существенному влиянию на показания вольтметра. Приборы данного вида оборудуются в распределительных щитках электростанций и производственных помещений, объектов.

Электронные вольтметры подразделяют на аналоговые и цифровые. В аналоговых приборах есть шкала и стрелка, которая показывает величину напряжения, отдаляясь от нуля. Такие приборы работают следующим образом: входное переменное напряжение переводится в постоянное, увеличивается и направляется на детектор. После этого выходной сигнал и приводит к отклонению стрелки. Чем сильнее отклоняется стрелка, тем сильнее входное напряжение.

При измерении напряжения аналоговыми вольтметрами важно соблюдать полярность подключения прибора. При отрицательном напряжении стрелка будет двигаться в левую сторону от нуля, при положительном — в правую. Если шкала вашего вольтметра не имеет возможности отклонения стрелки в двух направлениях, тогда необходимо красным щупом коснуться точки, которую касалась до этого белым щупом- для измерения отрицательного напряжения. Либо наоборот (цвета щупов могут быть различными).

В цифровых вольтметрах показания о значении напряжения выносятся на электронное табло.

Благодаря схеме универсальных вольтметров можно определять и постоянное и переменное напряжение, в зависимости от установленных переключателей режимов работы и их положения.

Измерения цифровыми вольтметрами будут точнее, чем аналоговыми. Измерение осуществляется путем превращения аналогового входного напряжения в цифровой код, который направится на цифровое отсчетное устройство, а затем трансформирует полученный двоичный код в десятичную цифру, которая появится на табло.

Корректность измерения напряжения обусловлена дискретностью входящего в состав прибора аналого-цифрового преобразователя.

Установление типа вольтметра по названию.

Чтобы узнать тип вольтметра, не нужна его техническая документация. Так, в первой букве названия вольтметра содержится информация о типе прибора и принципе его работы. Первая буква «Д» в названии — значит, электродинамический вольтметр ; «М» — магнитоэлектрический; «С» — электростатический, «Т» — термоэлектрический; «Ф, Щ» — электронный; «Э» — электромагнитный; «Ц» — вольтметр выпрямительного типа.

Название радиоизмерительных вольтметров начинается с буквы «В». За ней идет цифра, которая обозначает тип прибора, а через тире — две цифры, по которым можно установить модель вольтметра: В2, В3, В4 — приборы постоянного, переменного или импульсного тока . В5 — фазочувствительные вольтметры, В6 — селективные; В7 — универсальные.

Техника безопасности при использовании вольтметров.

Требования соблюдения техники безопасности являются одинаковыми для всех электрических приборов. Во время измерения напряжения важно правильно поставить на приборе тип измеряемого напряжения. Если неверно установить постоянное напряжение, то при подключении к цепи с имеющимся там переменным напряжением, этот прибор может сломаться. Чтобы не ошибиться, нужно знать следующее.

Постоянное напряжение всегда идет со знаком +27 В или -5 В. Также переменное напряжение может обозначаться знаком волны ~220 В. Перед самими измерениями необходимо определить диапазон измерения, это очень важно. Например, если нужно исследовать наличие напряжение +27 В, то нужно установить: постоянное напряжение, пределы измерения больше измеряемого напряжения.

Если показатель напряжения в цепи неизвестен, то установите максимально возможный предел измерения. После потихоньку уменьшайте до появления показаний. Если сделать наоборот, то прибор выйдет из строя вследствие перенапряжения.

Вольтметр — один из самых полезных приборов для выполнения проверки электросети в домашних условиях, если его использовать правильно. Перед использованием вольтметра в первый раз изучите, как правильно пользоваться прибором, и протестируйте его на цепи с низким напряжением, например, на бытовой батарее.

В этой статье описывается, как проверять напряжение. Вас также может заинтересовать использование мультиметра для проверки тока и сопротивления.

Шаги

Часть 1

Настройка прибора

    Настройке прибор для измерения вольтажа. Большинство приборов для измерения вольтажа на самом деле являются «мультиметрами», которые позволяют проверить несколько параметров электрического тока. Если на вашем приборе есть переключатель с несколькими настройками, установите следующие:

  • Для проверки напряжения в сети переменного тока, установите переключатель на V~ , ACV или VAC . Бытовые электросети почти всегда с переменным током.
  • Чтобы проверить напряжение в сети постоянного тока, выберите V– , V— , DCV или VDC . Батарейки и портативные электронные устройства обычно с постоянным током.
  • Выберите диапазон выше максимального ожидаемого напряжения. Большинство вольтметров предоставляют несколько вариантов выбора, вы можете изменить чувствительность прибора, чтобы получить точные измерения и избежать поломки устройства. Если ваше цифровое устройство не позволяет выбрать диапазон, значит, он выбирается автоматически — прибор сам определит правильный диапазон. В противном случае следуйте инструкции:

    Вставьте щупы. Вольтметр должен быть укомплектован одним черным и одним красным щупом. На конце каждого есть металлических зонд, на другом конце щупа расположен металлических разъем, который вставляется в отверстие на вольтметре. Подключите щупы в разъемы следующим образом:

    • Черный джек обычно подключается к отверстию с отметкой «COM.»
    • При измерении напряжения подключите красный джек в отверстие с отметкой V (среди прочих символов). Если нет отметки V, выберите отверстие с минимальным числом, или отметкой mA .
  • Часть 2

    Измерение напряжения
    1. Держите щупы безопасно. Не прикасайтесь к металлическим щупам, когда подключаете их к схеме. Если изоляция выглядит потертой или изношенной, наденьте изоляционные перчатки или приобретите замену деталям.

      • Два металлических щупа никогда не должны соприкасаться во время измерения напряжения, иначе может возникнуть искра и замыкание.
    2. Приложите черный щуп к одной части проводника тока. Измерьте напряжение, приложив щупы параллельно. Другими словами, вы прикладываете щупы к двум точкам замкнутой цепи, а ток течет между ними.

      Коснитесь красным тестовым щупом другой точки на контуре. Это замкнет параллельный контур и заставит измерительный прибор показать напряжение.

      Поднимите допустимый диапазон, если вы получаете сообщение о перегрузке. Немедленно поднимите допустимый диапазон значений на вольтметре, пока ваш прибор не получил повреждений, если вы получаете один из следующих результатов:

      Настройте вольтметр, если это необходимо. Вам может потребоваться откорректировать настройки цифрового вольтметра, если на дисплее отображается 0V или вообще ничего, или если на аналоговом вольтметре стрелка едва двигается. Если показателей все же нет, попробуйте по порядку следующее:

    Facebook

    Twitter

    Вконтакте

    Одноклассники

    Google+

    Измерения постоянных напряжений и токов, страница 2

    Рис. 4 Схема однопредельного магнитоэлектрического вольтметра

    Значение сопротивления для измерения напряжения определяется по формуле

    , где I – ток полного отклонения стрелки прибора, — сопротивление механизма. Если имеется вольтметр, имеющий верхний предел измерения U1, то можно изменить этот предел, включив другой добавочный резистор , значение которого рассчитывается по формуле

    , где RB – внутренне сопротивление вольтметра, n –коэффициент расширения предела измерения вольтметра,

    , где U2 – новый верхний предел измерения напряжения. Внутреннее сопротивление магнитоэлектрического вольтметра определяется в основном сопротивлением добавочного резистора и колеблется в пределах от единиц до пятидесяти килоом на вольт. Так, например, вольтметр с верхним пределом измерения 10 В может иметь внутреннее сопротивление 500 кОм, что является очень хорошим показателем для электромеханических приборов. Схема многопредельного магнитоэлектрического вольтметра приведена на рис.5.

    Рис.5 Схема многопредельного магнитоэлектрического вольтметра

    У высокоточных приборов добавочные резисторы изготовляются из манганиновой изолированной проволоки, которая наматывается на каркасы в виде катушек или пластин. У менее точных приборов применяются непроволочные резисторы. Применяются внутренние, встроенные в корпус вольтметра (чаще всего), и наружные добавочные резисторы. Уравнение магнитоэлектрического измерительного механизма имеет вид

    , где — чувствительность прибора по напряжению, — угол поворота подвижной части прибора. Из этого уравнения следует, что шкала прибора линейна. Достоинствами магнитоэлектрических вольтметров являются: высокая точность, высокая чувствительность, малое собственное потребление из измерительной цепи, линейная шкала, нечувствительность к внешним магнитным полям.

    3.2. Электромеханические приборы других систем

    Измерять постоянные напряжения можно также приборами электромагнитной, электродинамической и электростатической систем. Вольтметры этих систем выпускаются в виде переносных и в виде щитовых приборов. Вольтметры электромагнитной и электродинамической систем выпускаются для измерений в диапазоне от десятых долей вольта до сотен вольт. Переносные приборы этих систем имеют в основном высокий класс точности: 0,1; 0,2; 0,5, а щитовые низкий 1,0; 1,5; 2,5. Эти приборы имеют низкую чувствительность по сравнению с магнитоэлектрическими приборами и довольно большое потребление энергии из измеряемой цепи (до 10 Вт). Поэтому такие вольтметры применяют для измерения напряжения в основном в сильноточных цепях (в цепях питания). Электростатические вольтметры могут измерять напряжения от единиц до сотен тысяч вольт. Они выпускаются в виде переносных и щитовых приборов классов точности: 0,5; 1,0; 1,5. Большим достоинством электростатических вольтметров является то, что они имеют очень большое входное сопротивление 10 10…10 12 Ом (это, фактически, сопротивление изоляции). Но несмотря на это преимущество, на практике электростатические вольтметры используются редко, в основном для измерения очень больших напряжений, ведь непосредственно на прибор можно подавать десятки и сотни тысяч вольт, что совершенно недопустимо для других типов вольтметров.

    4. ЦИФРОВЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННЫХ ТОКОВ

    Структурная схема цифрового амперметра выглядит следующим образом (рис.6):

    Рис. 6 Структурная схема цифрового амперметра

    Первым блоком является преобразователь тока в напряжение, который представляет собой, в многопредельном амперметре, набор шунтов – низкоомных высокоточных резисторов, напряжение на которых пропорционально значению измеряемого тока . Схема такого однопредельного преобразователя приведена на рис.7.

    Рис.7 Схема преобразователя тока в напряжение

    Трехканальный цифровой вольтметр на PIC16F87X — Мои статьи — Каталог статей

    Простой трехканальный вольтметр на PIC16F874/877
     


      В качестве микроконтроллера была применена сороконожка PIC16F874/877. Во многих радиомагазинах можно встретить эти некогда считавшиеся очень мощными контроллеры по вполне миролюбивой цене.  Добавив всего несколько деталей к микроконтроллеру получаем щитовой прибор для контроля трехфазного напряжения. Для этого перережем дорожку десятичной точки (вывод 40 контроллера). Если нужно измерять постоянные или переменные напряжения в диапазоне 0-99,9в сигнал управления десятичной точкой берем не с 40-й, а с 21-й ножки контроллера. Штатно подключенная дорожка обеспечивает индикацию напряжений в диапазоне 0-9,99в.

      Все три канала работают независимо, поэтому если один канал не задействовать, остальные будут функционировать совершенно автономно. То же касается десятичных точек. Их можно использовать в разных индикаторах по разному. Для этого следует отделить от общей дорожки вывод «h» индикатора и подключить его (или не подключать если точка не нужна) либо к 40-й либо к 21-й ножке. На работу других индикаторов это не повлияет.

      Плата рассчитана на применение самых распространенных индикаторов 3361 (они также применяются в индикаторах АОНов) с общими катодами. Следует выбирать индикаторы с хорошей светоотдачей. По своему опыту могу сказать. что самые тусклые индикаторы которые мне попадались — зеленые. А самые яркие были синего свечения.
    Так выглядит готовый вольтметр:

     

     


      В схеме нет ничего нового: 3 идентичных канала однополупериодных выпрямителей с делителями. Если вольтметр применять для контроля трехфазного напряжения, землю прибора надо соединить с проводом нейтрали, а запитать либо через маломощный трансформатор, либо через конденсаторный бестрансформаторный источник от одной из фаз. При работе с сетью не забывайте о правилах техники безопасности. Если у Вас нет соответствующей квалификации, лучше обратиться к профессиональному электрику — жизнь стоит дороже.

      Вот нехитрая схема вольтметра:

     

     

     

     


      Архив с файлами прошивок для разных контроллеров и файл платы находятся в разделе «Каталог файлов»

     

    Если при повторении этой конструкции у Вас возникли какие-то вопросы или идеи по улучшению её, напишите мне в онлайн форме свои соображения по этому поводу.

    Если Вы авторизуетесь на сайте в качестве пользователя, Вы будете получать уведомления о новых материалах на сайте.



    Мультиметр — Энергетическое образование

    Мультиметр — это устройство, которое измеряет электрический ток, сопротивление и напряжение (при условии, что оно правильно подключено к электрической цепи). Он имеет аналоговую и цифровую формы, но оба функционируют одинаково. [2] Мультиметр обладает функциями вольтметра, амперметра и омметра. Чтобы увидеть, как мультиметр может переключаться между этими показаниями, обратитесь к гиперфизике.

    Вольтметр

    Вольтметр подключен к компоненту; Другими словами, два вывода вольтметра подключены к двум сторонам компонента, поэтому вольтметр находится параллельно компоненту.Когда вольтметр подключен к компоненту, он замыкает цепь. В цепи генерируется небольшой ток, который затем вызывает падение напряжения на каждом из других резисторов. Это приводит к тому, что вольтметр показывает напряжение, которое немного ниже, чем напряжение источника. [3] [4] Чтобы узнать больше, см. Гиперфизику.

    Амперметр

    Чтобы использовать амперметр, путь тока должен быть разорван, а амперметр вставлен через разрыв [3] (это означает, что амперметры должны быть включены последовательно с тем, что должно быть измерено).Если включить амперметр параллельно цепи (вместо того, чтобы подключать его последовательно), ток почти наверняка сожжет предохранитель! Амперметром гораздо проще пережечь предохранитель, чем вольтметром, потому что у амперметров очень низкое сопротивление.

    Клещи могут использоваться для измерения переменного тока без нарушения проводящего пути. Когда переменный ток проходит через проводник, вокруг него формируется магнитное поле; измеряя напряженность магнитного поля вокруг проводника, можно получить значение тока. [3] Чтобы узнать больше, смотрите гиперфизику.

    Омметр

    Самый безопасный способ подключения омметра — удалить компонент из цепи, а затем подключить его к компоненту, как с вольтметром. Важно держать только один из выводов компонента, потому что сопротивление кожи человека может повлиять на измерение. [3] Чтобы узнать больше, смотрите гиперфизику.

    Инструкции по использованию мультиметра см. В NCSSM (Школа естественных и математических наук Северной Каролины).

    Список литературы

    1. ↑ Wikimedia Commons. (23 сентября 2015 г.). Мультиметр [Онлайн]. Доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/Digital_Multimeter_Aka.jpg
    2. ↑ R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 3, сек. 3.7, с. 107-116.
    3. 3,0 3,1 3,2 3,3 R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 3, сек. 3.8, с. 117-121.
    4. ↑ R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 5, сек. 5.4, ​​с. 201-208.

    Разница между вольтметром и мультиметром

    Разность потенциалов, ток и сопротивление — это три основных параметра, которые связаны с любой электронной или электрической цепью. Все три параметра можно количественно измерить с помощью подходящих инструментов.Вольтметр — это электрический прибор, используемый для измерения разности потенциалов между двумя точками в электрической или электронной цепи. Ток можно измерить амперметром, а сопротивление можно рассчитать математически на основе известных значений напряжения и тока или измерить напрямую с помощью диода или мультиметра.

    Фактически, мультиметр может напрямую измерять все три вышеупомянутых свойства. Таким образом, мультиметр — это один из электрических инструментов, который может напрямую измерять разность потенциалов, ток, а также сопротивление электрической цепи. Некоторые мультиметры могут также измерять несколько других параметров: частоту канала, емкость, индуктивность, влажность и т. Д. Сходства и различия между вольтметром и мультиметром обсуждаются в следующих разделах.

    • И вольтметр, и мультиметр являются электрическими приборами и поэтому могут работать только при наличии электричества в цепи.
    • Оба прибора могут измерять разность потенциалов между двумя точками электрической цепи в вольтах или милливольтах.
    • Оба они имеют аналоговую и цифровую версии.
    Мультиметры
    Вольтметр Мультиметр
    Вольтметр может измерять только разность потенциалов между двумя точками в электрической цепи. Мультиметр — это многоцелевой прибор, который может напрямую измерять различные параметры, такие как разность потенциалов, ток, сопротивление, частоту, емкость и т. Д.
    Для измерения сопротивления цепи вместе с вольтметром требуется амперметр. Мультиметр может напрямую измерять сопротивление цепи. Так что нет необходимости использовать для этого отдельный амперметр.
    Обычно не используется для проверки диодов или транзисторов. Мультиметр можно использовать для проверки диодов и транзисторов.
    Вольтметр не может заменить мультиметр. Мультиметр можно заменить вольтметром.
    Вольтметры сравнительно дешевле. Мультиметры более дорогие, поскольку состоят из нескольких частей для измерения различных параметров.
    Область применения вольтметра узкая. имеют широкую область применения благодаря своей способности выполнять самые разные функции.

    Как выглядит вольтметр в цепи? — AnswersToAll

    Как выглядит вольтметр в цепи?

    Вольтметр — это прибор, который измеряет разность электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи. Аналоговый вольтметр перемещает указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи; цифровой вольтметр обеспечивает числовой дисплей.

    Мультиметры и вольтметры — это одно и то же?

    Вольтметр

    может измерять только разность потенциалов между двумя точками в электрической цепи. Мультиметр — это универсальный прибор, который может напрямую измерять различные параметры, такие как разность потенциалов, ток, сопротивление, частоту, емкость и т. Д. Мультиметр может заменить вольтметр.

    В чем вольтметры дают измерения?

    Вольтметр, прибор, измеряющий напряжение постоянного или переменного электрического тока по шкале, обычно градуированной в вольтах, милливольтах (0.001 вольт) или киловольт (1000 вольт). Многие вольтметры являются цифровыми и выдают показания в виде цифровых дисплеев.

    Какой пример вольтметра?

    Как следует из названия, «вольтметр» — это прибор, используемый для измерения напряжения (В), то есть разности потенциалов, присутствующей между любыми двумя точками в цепи. Например, если мы подключим вольтметр к клеммам полностью заряженного автомобильного аккумулятора, он покажет 12,6 вольт.

    Что будет, если вольтметр подключен неправильно?

    ЕСЛИ ВОЛЬТМЕТР ИЛИ НАПРЯЖЕНИЕ ПОДКЛЮЧЕНЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ТО ИЗ-ЗА ВЫСОКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТОК НЕ ПРОХОДИТ ЧЕРЕЗ ЦЕПЬ, ПОЭТОМУ НЕ ПРОИСХОДИТ ПЕРЕПАД НАПРЯЖЕНИЯ.

    Замыкает ли цепь вольтметр?

    Одна из наиболее часто используемых функций мультиметра — это вольтметр. Вольтметр может проводить измерения по всей цепи и сообщать техническим специалистам разницу в напряжении между двумя точками. Вольтметр можно использовать для измерения падения напряжения.

    Что произойдет, если вы по ошибке примените амперметр там, где нужно использовать вольтметр?

    Если вы по ошибке используете амперметр там, где собираетесь использовать вольтметр, значит, вы вставляете короткое замыкание параллельно с некоторым сопротивлением.Это означает, что сопротивление всей цепи было понижено, и почти весь ток будет проходить через амперметр с низким сопротивлением.

    Какой хороший мультиметр купить?

    Наши лучшие предложения

    • Лучший в мире. Мультиметр с автоматическим выбором диапазона Klein Tools MM500. Фото: amazon.com.
    • Лучшее соотношение цены и качества. Аналоговый мультиметр Tekpower TP8260L.
    • Лучшее для электроники. Мультиметр Greenlee DM-45.
    • Лучшее для автомобилей. Комбинированный комплект автомобильного мультиметра Fluke 88 V / A KIT.
    • Лучшее для профессионалов. Комбинированный промышленный комплект для электриков Fluke 87V / E2.

    Видеоурок: Устройство вольтметра

    Стенограмма видео

    В этом видео мы рассмотрим конструкцию вольтметра, устройства которые мы можем использовать для измерения напряжения или разности потенциалов на компоненте в цепь. На принципиальной схеме мы можем изобразить вольтметр с прописной буквой внутри круг. И в этой схеме вольтметр используется для измерения падения напряжения на этот резистор. В этом видео мы увидим, как построить вольтметр, используя гальванометр и резистор, включенный последовательно. Мы также увидим, как можно рассчитать необходимое сопротивление этого резистора, чтобы построить вольтметр, способный измерять заданное максимальное напряжение.

    Итак, для начала рассмотрим ячейку. Допустим, в этой ячейке есть определенное напряжение 𝑉, которое мы хотим измерить.Простой способ сделать это — подключить гальванометр последовательно с клетка. Напомним, что гальванометр — это прибор, измеряющий величину и направление тока с помощью иглы на циферблате. Итак, в этой схеме, поскольку ячейка подает напряжение на гальванометр, это производит ток, который мы можем назвать. Это приводит к отклонению стрелки гальванометра. И пока сила тока не слишком велика, отклонение будет пропорционально Текущий.

    Итак, закон Ома говорит нам, что напряжение, приложенное к проводнику, равно ток в этом проводнике, умноженный на сопротивление этого проводника. Другими словами, напряжение на нашем гальванометре, которое совпадает с напряжением питаемый ячейкой, равен току в нашем гальванометре, умноженному на сопротивление гальванометра, которое мы можем назвать нашим G. Итак, если мы знаем сопротивление гальванометра, и гальванометр подскажет нам ток в цепи, то мы можем вычислить напряжение ячейки, просто умножая эти два числа вместе.В этом простом случае гальванометр может работать как вольтметр.

    Прогиб иглы пропорционален току в цепи. А закон Ома говорит нам, что ток в цепи пропорционален Напряжение. Следовательно, отклонение иглы пропорционально напряжению. Однако есть проблема с использованием гальванометра в качестве вольтметра. Это связано с тем, что гальванометры действительно чувствительны, и обычно они может измерять только максимальный ток в диапазоне микроампер или миллиампер.Так, например, мы можем обнаружить, что стрелка на нашем гальванометре достигает максимума. отклонение при токе 100 мкА в любом направлении. А это значит, что любой ток более 100 мкА также вызовет максимум прогиб иглы.

    Это означает, что мы можем использовать гальванометр в качестве вольтметра, но он будет только быть способным измерять напряжения в очень ограниченном диапазоне. Если гальванометр имеет максимальный ток отклонения G, это означает, что он будет достичь максимального отклонения при напряжении, равном 𝐼 G, умноженному на G.Таким образом, это выражение в основном сообщает нам диапазон напряжений нашего гальванометра. Если мы хотим увеличить диапазон измеряемых напряжений, нам понадобится способ ограничения тока в этой цепи, чтобы не допустить, чтобы стрелка гальванометра от достижения максимального отклонения.

    К счастью, есть довольно простое решение. Все, что нам нужно сделать, это подключить резистор последовательно с гальванометром. Функция этого резистора состоит в том, что он увеличивает общее сопротивление в цепь, тем самым уменьшая ток в гальванометре.Это означает, что вместе эти два компонента могут быть подключены к большему разность потенциалов без стрелки на гальванометре достижения максимума прогиб. И это на самом деле все, что нам нужно, чтобы построить вольтметр, просто гальванометр и резистор включен последовательно.

    В контексте конструкции вольтметра дополнительный резистор, который мы здесь подключили, является известный как резистор умножителя. И можно сказать, что у него есть сопротивление 𝑅 М.Причина, по которой он называется умножающим резистором, заключается в том, что он эффективно умножает максимальное напряжение, которое гальванометр мог измерить самостоятельно. Мы можем увидеть, как это работает, применив закон Ома к нашему вольтметру в целом. Закон Ома говорит нам, что напряжение на вольтметре, которое снова является то же, что и напряжение, подаваемое ячейкой, равно току в вольтметре умноженное на полное сопротивление вольтметра.

    Это означает, что полное отклонение напряжения нашего вольтметра, другими словами, Диапазон нашего вольтметра определяется полным током отклонения гальванометра. умноженное на сопротивление вольтметра.Здесь полезно помнить, что для резисторов, соединенных последовательно, общая сопротивление определяется суммой отдельных сопротивлений. Это означает, что полное сопротивление нашего вольтметра равно сопротивлению резистор умножителя плюс сопротивление гальванометра. Другими словами, V равно 𝑅 M плюс 𝑅 G. Итак, в целом мы можем написать равно G раз 𝑅 M плюс 𝑅 G.

    Это действительно полезная формула, которая сообщает нам диапазон напряжений, в котором находится наш вольтметр. можно измерить на основе полного тока отклонения гальванометра, сопротивление резистора умножителя и сопротивления гальванометра.Мы можем получить другую полезную формулу, если изменим это выражение так, чтобы 𝑅 𝑀 предмет. Для этого мы начнем с умножения скобок в правой части выражение, которое даст нам 𝑉 равно 𝐼 G 𝑅 M плюс G 𝑅 G. Затем мы можем вычесть 𝐼 G раз G из обеих частей уравнения и, наконец, разделив обе части уравнения на 𝐼 G.

    Наконец, мы просто поменяем местами левую и правую части этого выражения, чтобы получить us 𝑅 M равно 𝑉 над 𝐼 G минус G.Это выражение сообщает нам стороны резистора умножителя, которые нам нужно использовать в чтобы построить вольтметр с диапазоном, используя гальванометр с сопротивление 𝑅 G и ток полного отклонения G. Теперь еще одна важная вещь, о которой следует упомянуть, это то, что когда мы делаем вольтметр с помощью соединяя между собой резистор и гальванометр, нам нужно сделать пару модификации гальванометра. Первое, что нам нужно решить, это то, что гальванометры могут измерять ток в в любом направлении.Это означает, что обычно у них есть ноль посередине циферблата и стрелка. отклонится либо вправо, если течение будет течь в одну сторону, либо влево когда ток меняется на противоположный.

    Итак, если мы создаем вольтметр постоянного или постоянного тока, это означает, что нам нужен только его для измерения разности потенциалов в одном направлении. Это означает, что мы можем избавиться от половины шкалы, поскольку нас интересует только это бит, который указывает ток с определенным направлением.Другая проблема, которую нам нужно решить с нашим гальванометром, заключается в том, что в настоящее время он измеряет ток. Однако в этом уравнении мы показали, что если наш гальванометр имеет максимум ток отклонения 𝐼 G, затем вольтметр, который мы построили с помощью этого гальванометра будет иметь максимальное напряжение отклонения. Мы можем использовать это выражение для вычисления значения 𝑉, которое мы написали бы вместо G на циферблате гальванометра.

    Например, если мы используем гальванометр с сопротивлением 𝑅 G, равным 100 Ом. и ток полного отклонения 𝐼 G, равный 100 мкА, и мы используем умножитель резистор с сопротивлением равным пяти кОм, то диапазон нашего вольтметра 𝑉 будет дано 100 умножить на 10 на отрицательные шесть ампер, то есть 𝐼 G, умноженное на 5000 Ом, то есть М плюс 100 Ом.Это 𝑅 G, который получается при 0,51 вольт, который мы могли бы записать как максимум положение отклонения на шкале вольтметра. Итак, как только мы выбрали номинал резистора умножителя, подключили его последовательно. с гальванометром и откалибровал шкалу, наш вольтметр готов к работе. использовал.

    Конечно, измерение напряжения элемента — не единственное приложение для вольтметр. Чаще всего мы можем использовать вольтметр для измерения падения потенциала отдельные компоненты в такой цепи.Здесь у нас есть ячейка и два резистора, соединенных последовательно. Допустим, эти резисторы имеют сопротивление один и два, соответственно. Теперь в этой схеме ячейка обеспечивает напряжение, которое мы назовем 𝑉, и это создает ток, который мы назовем 𝐼. Теперь, если бы мы анализировали схему, которая выглядела вот так, было бы полезно измерьте напряжение, которое падает на каждом из этих резисторов.

    А для измерения падения напряжения на единицы, например, мы бы прикрепили вольтметр параллельно 𝑅 один.И, конечно же, теперь мы знаем, что вольтметр состоит из умножителя. резистор с сопротивлением M и гальванометр с сопротивлением G. Теперь, когда мы посмотрим на вольтметр в таком приложении, мы увидим, что Умножительный резистор на самом деле выполняет еще одну полезную функцию. В этой точке цепи входящий ток разделяется на два меньших токи.

    Допустим, ток, протекающий через вольтметр, называется V, а ток, проходящий через резистор 𝑅, называется 𝐼 R.Разделение тока потенциально может вызвать проблему, поскольку оно угрожает уменьшите величину тока, протекающего через резистор, на единицу. И снова закон Ома показывает нам, что если ток уменьшается, то напряжение уменьшится, а это означает, что подключение вольтметра здесь фактически грозит уменьшить напряжение, которое мы пытаемся измерить, что явно не то, что мы хотим от точного измерительного прибора. К счастью, эта проблема действительно решается наличием множителя. резистор.Этот резистор обеспечивает относительное общее сопротивление вольтметра. высокий.

    Это означает, что через вольтметр протекает очень мало тока. Так как ток через вольтметр 𝐼 V очень мал, это означает, что ток через резистор 𝐼 R примерно равен току в остальная часть схемы, 𝐼. В результате, подключив вольтметр параллельно к, вы получите только незначительное изменение тока в 𝑅 один, поэтому внесение незначительного изменения к напряжению на единицы.Итак, теперь, когда мы увидели, как устроен и используется вольтметр, давайте попробуем ответить на вопрос практики.

    Принципиальная схема представляет собой гальванометр, подключенный к умножителю. резистор. Резистор умножителя имеет сопротивление в 50 раз больше сопротивления гальванометра. Какое отношение тока в гальванометре 𝐼 G к току в гальванометре? резистор умножителя, 𝐼 M?

    Итак, в этом вопросе нам дали принципиальную схему, на которой показан гальванометр и резистор, называемый резистором умножителя, включенный последовательно с ячейкой.Давайте начнем с того, что напомним, что термин «резистор умножителя» описывает используемый резистор. в конструкции вольтметра. В частности, это имя, данное резистору, который подключен последовательно с гальванометр, как в этой схеме. Эта комбинация многопользовательского резистора и гальванометра создает вольтметр. На этой принципиальной схеме показан вольтметр, используемый для измерения напряжение ячейки.Теперь можно использовать гальванометр самостоятельно для измерения напряжения. Однако гальванометры настолько чувствительны, что могут измерять только напряжения. в очень небольшом диапазоне.

    Функция резистора умножителя в вольтметре в том, что он сильно увеличивает или умножает максимальное напряжение, которое может измерить гальванометр. В вольтметре мы обычно обнаруживаем, что сопротивление многопользовательского резистора которое мы можем назвать 𝑅 M, намного больше, чем сопротивление гальванометра, которую мы можем назвать 𝑅 G.Как видим, то же самое и в этом вопросе. Нам сказали, что резистор умножителя имеет сопротивление в 50 раз больше, чем сопротивление гальванометр.

    Затем нас просят вычислить отношение тока в гальванометре 𝐼 G к ток в умножителе сопротивления 𝐼 M. Итак, давайте начнем с записи выражения для каждого из этих токов в терминах их сопротивления, о которых мы получили некоторую информацию. Мы можем сделать это, используя закон Ома, который гласит, что ток в проводнике равное напряжению на этом проводнике, деленному на сопротивление этого проводника. дирижер.Таким образом, можно сказать, что ток в гальванометре 𝐼 G равен напряжению через гальванометр, который мы могли бы назвать 𝑉 G, деленное на сопротивление гальванометр, который равен 𝑅 G.

    Аналогичным образом можно сказать, что ток в резисторе умножителя 𝐼 M равен напряжение на резисторе умножителя, которое мы назовем 𝑉 M, деленное на сопротивление умножающего резистора 𝑅 M. Теперь действительно важно отметить, что 𝑉 G и 𝑉 M не обязательно такой же.Заманчиво предположить, что каждое из этих напряжений просто совпадает с напряжением доставляется ячейкой, которую мы могли бы назвать 𝑉 C. Однако это не так. Когда у нас есть резисторы, последовательно подключенные к ячейке, как мы это делаем в этом вопросе, тогда падение напряжения на каждом компоненте будет добавлено к общему напряжению, подаваемому клетка.

    Теперь вопрос просит нас найти соотношение тока в гальванометре 𝐼 G к току в резисторе умножителя 𝐼 M.И один из способов выразить отношение G к 𝐼 M — это вычислить 𝐼 G над 𝐼 M, который должен быть равен 𝑉 G над G, деленным на M над 𝑅 M. Деление этой дроби на эту дробь равносильно умножению этой дроби на величина, обратная этой дроби, что дает нам G над 𝑅 G, умноженное на 𝑅 M над M, что эквивалентно 𝑉 G 𝑅 M по сравнению с 𝑉 M 𝑅 G.

    Теперь вопрос говорит нам, что резистор умножителя имеет сопротивление в 50 раз что из гальванометра.Другими словами, M равно 50 G. Это означает, что мы можем подставить 50 𝑅 G вместо M в этом выражении, что то позволяет сократить общий множитель 𝑅 G в числителе и знаменатель, оставляя нам 50 G больше M. Хорошо, это упрощает наше выражение. Однако у нас до сих пор нет числового значения этого коэффициента. И мы не можем рассчитать фактические значения 𝑉 G и 𝑉 M без предварительного зная напряжение, подаваемое ячейкой.

    Однако, чтобы помочь нам, мы можем вспомнить, что когда у нас есть резисторы, подключенные последовательно с ячейкой величина падения напряжения на каждом резисторе пропорциональна его сопротивление. Другими словами, резистор большего размера будет использовать большую часть всего доступного напряжение, подаваемое ячейкой. Теперь, поскольку нам сказали, что сопротивление резистора умножителя в 50 раз больше. гальванометра, это означает, что падение напряжения на множителе Резистор, M, в 50 раз превышает падение напряжения на гальванометре, G.Подстановка 50 𝑉 G вместо M в нашем выражении говорит нам, что отношение От G до M составляет 50 G больше 50 𝑉 G, что равно единице. И это ответ на наш вопрос.

    Однако есть более простой способ ответить на этот вопрос, который не требует от нас используйте любую алгебру. Фактически, нам даже не нужно знать, как устроен вольтметр. Нам также не нужно ничего знать об сопротивлениях гальванометра и резистор.Фактически, достаточно просто увидеть, что эти два компонента соединены вместе в одиночная последовательная цепь. В последовательной цепи скорость потока заряда, другими словами, ток — это то же самое во всех точках, это означает, что ток в гальванометре 𝐼 G должен быть равным такой же, как ток в резисторе умножителя 𝐼 M. И если 𝐼 G равно 𝐼 M, то G над 𝐼 M равно единице. Если у нас есть резистор умножителя, подключенный последовательно с гальванометром, то отношение тока в гальванометре к току в резисторе умножителя это один.

    Давайте закончим, повторив ключевые моменты, которые мы узнали из этого видео. Во-первых, мы увидели, что вольтметр можно сделать, подключив последовательно гальванометр. с резистором, известным как резистор умножителя. Умножительный резистор увеличивает диапазон напряжений гальванометра и предотвращает это из-за сильного влияния на измеряемое напряжение. Мы также видели, что для создания вольтметра с диапазоном напряжения, используя гальванометр с сопротивлением G и током полного отклонения G, требуемым сопротивление 𝑅 M резистора умножителя определяется этим выражением.И мы можем переписать это выражение так, чтобы вычислить напряжение диапазон вольтметра. Это краткое изложение конструкции вольтметра.

    Важность хорошего вольтметра для профессионального прачечного

    22 апреля 2021 г. / Эл Адкок / 0 комментариев

    Важность хорошего вольтметра для профессионального прачечного

    Вольтметр, обычно называемый мультиметром, представляет собой невероятный инструмент, способный устранять неисправности практически любой электрической системы и существующих неисправностей.Цифровой мультиметр (DMM) похож на электронную рулетку для проведения электрических измерений. Он может иметь любое количество специальных функций, но мультиметр в первую очередь измеряет напряжение, сопротивление и ток.

    Поскольку вольтметр или мультиметр является таким важным инструментом в арсенале технических средств прачечной , важно, чтобы мы потратили с трудом заработанные деньги на качественный предмет, который будет давать точные результаты, работать безопасно и выдерживать испытание временем. Вольтметры продаются во множестве мест, включая магазины автозапчастей, магазины товаров для дома и стандартные универмаги.Хотя вам может повезти и вы найдете хороший счетчик в одном из этих мест, промышленная компания по поставке электроэнергии сможет предоставить настоящий промышленный счетчик, который будет обеспечивать безупречный сервис в течение многих лет.

    Выбор подходящего мультиметра для работы требует не только рассмотрения основных технических характеристик, но также характеристик, функций и общей стоимости, представленных конструкцией измерителя, а также внимательности, проявленной при его изготовлении. Сегодня надежность важнее, чем когда-либо, и надежный мультиметр должен пройти тщательную программу испытаний и оценки, чтобы гарантировать его качество.

    Безопасность пользователя также является важным аспектом при разработке хорошего мультиметра. Поскольку вы, возможно, будете измерять высокие напряжения, обеспечение надлежащего расстояния между компонентами, двойной изоляции и защиты входа помогает предотвратить травмы и повреждение измерителя при неправильном использовании. Хороший мультиметр должен быть разработан в соответствии с последними и самыми строгими стандартами безопасности и иметь одобрения UL или ETL в США.

    Проведение измерений
    Самая основная задача мультиметра — это измерение напряжения.Проверка наличия надлежащего напряжения питания обычно является первым шагом при поиске неисправностей в цепи. Если напряжение отсутствует или оно слишком высокое или слишком низкое, проблему с напряжением следует устранить, прежде чем проводить дальнейшие исследования.

    Формы сигналов, связанных с переменным напряжением, являются либо синусоидальными, как синусоидальная волна, связанная с электрической мощностью, либо несинусоидальными и обычно являются результатом гармоник, например, генерируемых приводами с регулируемой скоростью или инверторами. Качественные мультиметры отображают среднеквадратическое значение (СКЗ) этих осциллограмм напряжения.Высокочастотный шум, создаваемый схемами инвертора, может привести к очень неточным показаниям мультиметра. Однако теперь доступны некоторые мультиметры с выбираемыми фильтрами нижних частот и прочным экранированием, необходимым для более точного измерения напряжения на двигателях, управляемых инверторами или частотно-регулируемыми приводами.

    Безопасность мультиметра
    Безопасное выполнение измерений начинается с выбора подходящего измерителя для приложения и окружающей среды. Перед использованием внимательно прочтите руководство пользователя, уделяя особое внимание разделам «Предупреждение» и «Предостережение».См. Контрольный список безопасности ниже.

    Международная электротехническая комиссия (МЭК) установила стандарты безопасности при работе с электрическими системами. Убедитесь, что вы используете измеритель, который соответствует категории IEC и номинальному напряжению, утвержденному для среды, в которой должны производиться измерения. Выберите глюкометр, который также был сертифицирован национально признанной испытательной лабораторией (NRTL), такой как UL, CSA, ETL, или сертифицированными европейскими организациями, такими как VDE или TÜV. Эта сертификация означает, что счетчик прошел независимые испытания и соответствует стандартам Северной Америки и Европы.

    Мультиметр — один из самых универсальных электрических инструментов. Выбрав подходящий мультиметр для работы и безопасно используя его, инженеры-электрики, техники, электрики и другие специалисты-электрики могут выполнять широкий спектр измерений с помощью одного устройства.

    Контрольный список безопасности

    • Перед выполнением измерений проверьте измерительные провода на предмет физических повреждений
    • Используйте сам прибор для проверки целостности измерительных проводов
    • Используйте только измерительные провода с экранированными разъемами и защитой для пальцев
    • Используйте только измерительные приборы с утопленными входными гнездами
    • Выберите правильное функционирование и диапазон для ваших измерений
    • Убедитесь, что измеритель находится в хорошем рабочем состоянии
    • Соблюдайте все процедуры безопасности оборудования
    • Всегда сначала отсоединяйте «горячий» (красный) измерительный провод
    • Не работайте в одиночку

    Обратите внимание на эти функции безопасности в мультиметре:

    • Токовые входы с предохранителями
    • Использование высоковольтных предохранителей (600 В или выше)
    • Защита от высокого напряжения в режиме сопротивления (500 В или выше)
    • Защита от скачков напряжения (6 кВ или выше)
    • Безопасность- спроектированные измерительные провода с защитой для пальцев и экранированными клеммами
    • Независимая организация по безопасности (UL, CSA и т. д.) одобрение / объявление

    Следите за нами и ставьте лайки:

    Как выглядит бесконечность на мультиметре? — Кухня

    На аналоговом мультиметре бесконечность показывает как непоколебимую стрелку, которая не уходит в крайнюю левую часть дисплея . На цифровом мультиметре бесконечность показывает «0. Л. » На VOM «ноль» означает обнаружение замкнутой цепи.

    Что означает бесконечное сопротивление?

    Как определяется бесконечное сопротивление? Установите мультиметр на максимально возможный диапазон сопротивления.Функция сопротивления обычно обозначается символом единицы сопротивления: греческой буквой омега (Ом) или иногда словом ом.

    Что такое бесконечность на омметре?

    Когда омметр указывает на символ бесконечности, это означает, что между двумя измерительными выводами нет обрыва и имеется разрыв цепи.

    Какие символы на мультиметре?

    Символы мультиметра

    — что они означают?

    • Номер 1: кнопка удержания.Эта кнопка будет «удерживать» все, что показывает счетчик после того, как вы ее нажали.
    • Номер 2: Напряжение переменного тока.
    • СДВИГ: Герц.
    • Номер 3: Напряжение постоянного тока.
    • Номер 4: Преемственность.
    • Номер 5: Постоянный ток.
    • Номер 6: Текущий Джек.
    • Номер 7: Обычный Джек.

    Как вы читаете бесконечное сопротивление?

    Бесконечность Ом — это то, что показывает омметр при включении разомкнутой цепи. На аналоговом измерителе бесконечность Ом — это когда стрелка вообще не движется, а на цифровом измерителе бесконечность Ом равна 1.

    Что такое бесконечное сопротивление на мультиметре?

    На VOM бесконечность означает разрыв цепи. На аналоговом мультиметре бесконечность отображается как непоколебимая стрелка, которая не смещается в крайнюю левую часть дисплея. На цифровом мультиметре бесконечность показывает «0. Л. » На VOM «ноль» означает обнаружение замкнутой цепи.

    Означает ли Ol бесконечное сопротивление?

    Бесконечное сопротивление (разомкнутая цепь) читается как «OL» на дисплее измерителя Fluke и означает, что сопротивление больше, чем измеритель может измерить.Измерения сопротивления должны производиться при отключенном питании цепи — в противном случае измеритель или цепь могут быть повреждены.

    Что означает 0 на омметре?

    Ом — это единица измерения сопротивления, поэтому «ноль Ом» означает отсутствие сопротивления. Все проводники обладают некоторым сопротивлением, поэтому технически не существует такого понятия, как нулевое сопротивление.

    Что показывает бесконечное считывание в катушке соленоида?

    Функциональная катушка соленоида обычно имеет сопротивление в определенном диапазоне.Этот диапазон варьируется от производителя к производителю, но определенно не равен нулю. Если у вас 0 Ом, это означает, что катушка закорочена. Показание бесконечности указывает на то, что катушка разомкнута, но внутри оборван провод.

    Что произойдет, если у вас будет бесконечное сопротивление?

    Когда сопротивление бесконечно, ток равен нулю для любого конечного напряжения, потому что деление конечного числа на бесконечность дает ноль.) Таким образом, в цепи, где ток должен пройти через воздух, чтобы «замкнуть цепь», цепь называется разомкнутой или разомкнутой.

    Какие разные настройки у мультиметра?

    Вы должны установить мультиметр на диапазон, который он может измерять. Например, 2V измеряет напряжение до 2 вольт, а 20V измеряет напряжение до 20 вольт. Поэтому, если вы измеряете аккумулятор на 12 В, используйте настройку 20 В.

    Какие символы обозначают напряжение переменного и постоянного тока?

    Что означают все символы?

    • Напряжение постоянного тока (DCV): иногда вместо этого обозначается буквой V–.
    • Напряжение переменного тока (ACV): Иногда вместо этого обозначается буквой V ~.
    • Сопротивление (Ом): измеряет сопротивление в цепи.
    • Непрерывность: Обычно обозначается символом волны или диода.

    0 Ом означает непрерывность?

    Омметр используется для измерения сопротивления электрическому потоку между двумя точками. Сказать, что нет непрерывности, означает, что нет хорошего электрического пути. Другими словами, непрерывность означает низкое или нулевое сопротивление, а отсутствие непрерывности означает очень высокое или бесконечное сопротивление.

    Почему вольтметры имеют бесконечное сопротивление?

    Для идеального вольтметра через него не должен протекать ток, весь ток должен проходить через подключенное сопротивление, чтобы его напряжение можно было точно измерить вольтметром.Так будет, если сопротивление вольтметра бесконечно.

    Что происходит, когда сопротивление равно 0?

    В контексте любых двух клемм цепи: короткое замыкание означает, что эти две клеммы соединены извне с сопротивлением R = 0, таким же, как у идеального провода. Это означает, что между двумя клеммами может течь нулевой ток, независимо от разницы напряжений.

    Demo 9a: Вольтметр

    размером с аудиторию

    Процедура

    • Вырежьте клинья из куска фильтровальной бумаги 9 см так, чтобы остались три равные спицы шириной ~ 1 см (они должны выглядеть как «Y»).Отрежьте кончики так, чтобы буква Y поместилась в чашку Петри dispo. .
    • Нанесите 2-3 капли 1M CuSO 4 на один конец Y, повторите с 1M ZnSO 4 и 1M Pb (NO 3 ) 2 . Растворы начнут растекаться по бумаге. Перед тем, как они сольются, добавьте 1-2 капли 1M Na 2 SO 4 (солевой мостик) в центр буквы Y, чтобы остановить впитывание. .
    • Поместите 1 см 2 кусочков Zn, Cu и Pb над их солями на концах буквы «Y»..
    • Установите измеритель в центр нуля и измерьте напряжение. Отведения переключения показывают направление потока электронов. Убедитесь, что модуль 3V на месте.

    Реакция E (вольт)

    Cu 2+ + 2e- -> Cu (тв) 0,337
    Pb 2+ + 2e- -> Pb (s) -0.126
    Zn 2+ + 2e- -> Zn (тв) -0,7628

    Свинец


    Наблюдаемое напряжение


    (-) (+)
    Счетчик лекций Измеритель Fluka Литература *
    Zn Cu
    1.1 1.091 1.0998

    ПБ
    0,6 0,599 0,6368

    Pb Zn
    0,6 0,599 0,6368

    Cu
    -0,5 -0,488 -0,463


    Cu Zn
    -1.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    2022 © Все права защищены.