• Электроизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их принципа действия
  • Дxx — электродинамические вольтметры
  • Мxx — магнитоэлектрические вольтметры
  • Сxx — электростатические вольтметры
  • Тxx — термоэлектрические вольтметры
  • Фxx, Щxx — электронные вольтметры
  • Цxx — вольтметры выпрямительного типа
  • Эxx — электромагнитные вольтметры
• Радиоизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их функционального назначения по ГОСТ 15094
  • В2- xx — вольтметры постоянного тока
  • В3-xx — вольтметры переменного тока
  • В4-xx — вольтметры импульсного тока
  • В5-xx — вольтметры фазочувствительные
  • В6-xx — вольтметры селективные
  • В7-xx — вольтметры универсальные

Основные нормируемые характеристики

• Диапазон измерения напряжений
• Допустимая погрешность или класс точности
• Диапазон рабочих частот

Вольтметр.

Все мы знаем, что напряжение в бытовой розетке 220 В (стоит помнить, что не во всех странах). Но ведь оно иногда может быть больше или меньше и возникает логичный вопрос — а как померять напряжение? Для этого нам и нужен вольтметр.

И так, вольтметр — это прибор, который измеряет разность потенциалов (в Вольтах) или напряжение. Принцип работы классического вольтметра довольно прост — ток, который индуцируется в катушке при подключении к источнику напряжения, создает вращающий момент, который перемешает стрелку электроизмерительного прибора. Отклонение стрелки всегда прямо пропорционально разности потенциалов между измеряемыми точками. Стоит помнить, что вольтметр ВСЕГДА подключается параллельно к цепи, в которой ведется измерение напряжения.

Обозначение вольтметра в электрической цепи

В электрических схемах вольтметр всегда представлен в виде круга с двумя клеммами с латинской буквой V внутри:

Почему вольтметр всегда подключен параллельно?

Сопротивление у идеального вольтметра равно бесконечности. Но это у идеального, у реального оно значительно меньше, но все еще очень высоко. Поэтому при подключении измерительного прибора в цепь последовательно его показания не будут иметь ничего общего с правдой, а его внутреннее сопротивление окажет существенное влияние на электрическую цепь (практически разрыв цепи из-за большого внутреннего сопротивления).

Вольтметр всегда подключается параллельно цепи, так что падение напряжения на измерительном приборе никак не влияет на работу электрической цепи. Также если измерительный прибор является многопредельным (например 3, 15, 75 и 150 В), при переключении предела последовательно катушке измерения вводится добавочное сопротивление (как правило оно уже установлено в корпусе прибора, но стоит уточнить это в техпаспорте), которое предохраняет измерительную катушку электрического прибора от токов выше номинального и обеспечивают точность измерения.

Почему вольтметр имеет большое сопротивление?

Вольтметр имеет очень высокое внутреннее сопротивление, потому что он измеряет разность потенциалов между двумя точками цепи. Вольтметр не влияет на ток измеряемой цепи.

Если измерительный прибор имеет низкое сопротивление, через него будет проходить ток (согласно первому закону Кирхгофа ток будет распределяться между двумя ветвями цепи — часть тока будет протекать через нагрузку, а часть через вольтметр, именно поэтому его сопротивление должно быть как можно больше — чтоб минимизировать ток), и на выходе мы получим неверный результат. Большое сопротивление вольтметра не позволяет току проходить через него (разрыв цепи), и, таким образом, получают показания напряжения.

Какие бывают типы вольтметров

Вольтметры, как и любые другие электроизмерительные приборы, классифицируются в зависимости от назначения и конструкции. Более подробно на рисунке ниже:

Вольтметр с подвижной катушкой и с постоянными магнитами (PMMC)

Такой прибор работает по магнитоэлектрическому принципу. В двух словах это означает следующее — в постоянное магнитное поле помещается катушка измерительного прибора, которая подключается к электрической цепи, в которой проводится измерение.

Вольтметр с подвижной катушкой и с постоянными магнитами (PMMC) используется только в сетях постоянного тока. Такой тип устройства имеет очень низкое энергопотребление и очень высокую точность. Единственным его недостатком является стоимость.

Электромагнитный вольтметр (MI вольтметр)

Электромагнитный вольтметр может использоваться для измерения как постоянного, так и переменного напряжения. В таком типе приборов отклонение стрелки зависит от напряжения катушки. Электромагнитные вольтметры разделяют на два типа:

• электромагнитный измерительный прибор с плоской катушкой.
• электромагнитный измерительный прибор с круглой катушкой.

Электродинамический вольтметр

Электродинамический вольтметр используется для измерения напряжения цепи переменного и постоянного тока. В приборах этого типа калибровка одинакова как для измерения переменного, так и постоянного тока.

Вольтметр с выпрямительной системой

Такой тип прибора используется в цепях переменного тока для измерения напряжения. Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный ток, после чего сигнал постоянного тока измеряется прибором с подвижной катушкой и с постоянными магнитами.

Аналоговый вольтметр

Аналоговый вольтметр используется для измерения переменного и постоянного напряжения. Он отображает показания через указатель, который зафиксирован на калиброванной шкале. Отклонение указателя зависит от крутящего момента, действующего на него. Величина развиваемого крутящего момента прямо пропорциональна измеряемому напряжению.

Цифровой вольтметр

Вольтметр, который отображает показания в числовой форме, известен как цифровой вольтметр. Цифровой вольтметр дает достаточно точный результат.

Прибор, который измеряет постоянное напряжение, известен как вольтметр постоянного напряжения, а вольтметр переменного напряжения используется в цепи переменного тока для измерения переменного напряжения.

Вольтметр: подключение, типы, принцип работы

Зачем

Изношенность электросетей и оборудования на электростанциях — главная причина частых перепадов напряжения, которые могут спровоцировать выход из строя различной техники. Эти условия диктуют свои правила — теперь человеку необходимо отслеживать качество энергоснабжения. Вольтметр же стал незаменимым помощником при мониторинге энергобезопасности сети.

Компания DS Electronics выпускает цифровые вольтметры RBUZ V1 для однофазной и RBUZ V3 для трехфазной сети переменного тока. Постоянная индикация напряжения позволяет контролировать текущее значение в любой момент времени без каких-либо дополнительных манипуляций с прибором, а энергонезависимая память записывает максимальное и минимальное значения напряжения. Прибор устанавливается в щиток на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм. Также стоит отметить, что в устройствах применяется алгоритм True RMS, обеспечивающий максимальную точность показаний.

Принцип действия и типы вольтметров

Исходя из принципа работы прибора, выделяют электромеханические и электронные вольтметры.

Работа электромеханических устройств основана на использовании магнитоэлектрического принципа. Вольтметр включает в себя постоянный магнит и стальной сердечник, а также алюминиевую рамку с обмоткой тонким проводом и прикрепленной стрелкой, которая помещена между магнитом и сердечником. При прохождении тока по проводу катушки возникает электромагнитное поле, которое отклоняет рамку со стрелкой, соприкасаясь с постоянным магнитным полем. Излишнее колебание стрелки мешает точному определению показаний устройства. Для стабилизации используют различного рода приспособления: индукционный демпфер, воздушный демпфер, систему противовесов и пр.

Электронные вольтметры, в свою очередь, подразделяются на аналоговые и цифровые. В аналоговых измерителях установлена система, которая преобразует входящее переменное напряжение в постоянное. Затем происходит его передача на специальный детектор, отклоняющий указатель, в зависимости от уровня измерений. Цифровые приборы оснащены контроллером, который преобразует аналоговое напряжение в цифровой код. Результаты замеров выводятся на специальный экран. Качество преобразователя непосредственно влияет на точность производимых замеров.

В зависимости от назначения выделяют следующие типы измерителей:

• Постоянного и переменного тока — применяются для регистрации показаний в сетях соответственно с постоянным и переменным током.
• Импульсные приборы используются для определения пиковых значений периодических импульсных сигналов.
• Фазочувствительные устройства позволяют установить комплексное напряжение и его составляющие.
• Селективные измерители применяются в лабораториях для изучения токов с переменным напряжением.
• Универсальные — настраиваемые устройства, позволяющие производить различные замеры.

Также существует разделение по конструкции и способу применения:

• стационарные — наиболее точные и чувствительные, имеют крупные габариты, устанавливаются на объектах, где нужен непрерывный мониторинг состояния электрической сети;
• щитовые — монтируются в электрощитовые шкафы или на приборные панели, имеют небольшие габариты;
• переносные — маленькие по размеру, имеют небольшой вес, благодаря чему мобильны и могут использоваться в различных местах.

При выборе устройства для измерения напряжения необходимо уделить внимание таким показателям:

1. Внутреннее сопротивление. Для минимального воздействия измерительного устройства на электроцепь необходимо, чтобы его внутреннее сопротивление было как можно больше.
2. Диапазон измеряемых напряжений. Стандартный вольтметр показывает напряжение от 10 mV до 1000 V. Для снятия показаний менее 10 милливольт используются милли- и микровольтметры, а выше 1000 вольт — киловольтметры.
3. Точность определяет возможную погрешность устройства.

Как подключить вольтметр в электрическую цепь?

Чтобы обеспечить минимальное влияние высокого сопротивления прибора на измеряемые величины, необходимо параллельно подключить устройство в электрическую цепь. При подсоединении следует придерживаться полярности, т.к. это напрямую влияет на результаты измерений. Для удобства подключения измерители комплектуются специальными точечными электродами или зажимами.

У используемого измерителя должен быть необходимый диапазон частот. В противном случае возможны неприятные последствия: от неверных показателей до короткого замыкания и повреждения прибора.

Вольтметр необходим в условиях нестабильно работающих электросетей. Благодаря ему можно легко проконтролировать уровень напряжения в сети. Функция запоминания максимального и минимального значения, как в устройствах RBUZ V1 и RBUZ V3, поможет отследить скачки напряжения. Поэтому он является хорошим помощником при организации безопасного энергоснабжения в доме и квартире.

ПрофКиП В7-61М вольтметр универсальный — Полная Информация на Официальном Сайте: Цена, Описание, Инструкции.

Вольтметры универсальные ПрофКиП В7-61М предназначены для измерения постоянных напряжений и силы тока, среднеквадратичных значений переменных напряжений и силы тока или сигнала произвольной формы, электрического сопротивления, емкости, частоты переменного напряжения, коэффициентов передачи тока биполярных транзисторов h

▪ 3¼ разрядный ЖК-дисплей

▪ Максимально индицируемое число: 1999

▪ Измерение постоянного напряжения: до 1000 В

▪ Измерение переменного напряжения: до 750 В

▪ Измерение силы постоянного /переменного тока: до 10 А

▪ Измерение сопротивления: до 2 ГОм

▪ Измерение частоты: до 15 МГц

▪ Измерение емкости: до 200 мкФ

▪ Измерение индуктивности: до 20 Гн

▪ Измерение скважности

▪ Измерение параметров транзисторов

▪ Автоматическая установка нуля

▪ Регистрация максимальных значений

▪ Защита измерительного входа

▪ Комплектуется защитным чехлом

▪ Температура окружающего воздуха: 18°С … 28°С

▪ Относительная влажность: 40% … 80%

▪ Атмосферное давление: 720 мм.рт.ст. … 780 мм.рт.ст.

▪ Температура окружающего воздуха: -10°С … 40°С

▪ Относительная влажность: не более 90%

▪ Атмосферное давление: 630 мм.рт.ст. … 800 мм.рт.ст.

▪ Питание: 9 В, тип «Крона»

▪ Габаритные размеры: 190х88.5х27.5 мм

▪ Вес: 0.320 кг

Вольтметр | Volt-info

Мы уже знаем, что такое электрическое напряжение, но пока не говорили, чем его можно обнаружить и оценить его величину. Сегодня речь пойдёт как раз о таком приборе.

 Вольтметр — измерительный прибор, предназначенный для определения величины измеряемого напряжения. На схемах обозначается как на рисунке 1. Подключается параллельно элементу, напряжение которого нужно измерить (рисунок 2).

Рисунок 1. Схематическое обозначение вольтметра.

Рисунок 2. Схематические примеры подключения вольтметров для измерения напряжений.

Из рисунка 2 мы видим, что вольтметры покажут следующие напряжения:
PV1 — напряжение источника питания на его выходных клеммах;
PV2 — напряжение на базе транзистора VT1 относительно минуса источника питания;
PV3 — падение напряжения коллектор-эмиттер на транзисторе VT1;
PV4 — напряжение на нагрузке (на лампе HL1).

Измерение напряжения на любом открытом участке схемы обычно не вызывает осложнений, т.к. может производиться на рабочей схеме без внесения в неё каких либо изменений.

Основными характеристиками вольтметров являются:
— Внутреннее сопротивление;
— Максимальное измеряемое напряжение;
— Род измеряемого напряжения (постоянное, переменное, импульсное).
Внутреннее сопротивление вольтметров делается по возможности больше, что бы при включении прибора к цепи он не оказывал влияние на рабочие режимы схемы.
Максимальное измеряемое напряжение — предел напряжения, выше которого вольтметр не отобразит или отобразит величину некорректно (зашкалит).
Род измеряемого напряжения так же имеет важное значение. Например, если измерять переменное напряжение вольтметром для постоянного, он покажет ноль или около нуля вместо реального действующего значения.

Это основные характеристики вольтметров. Существует ещё ряд характеристик, соответствующих приборам различных категорий и назначения, но в рамках “знакомства” с вольтметром мы рассматривать их не будем. При желании или необходимости можно изучить данный вопрос отдельно, благо Интернет даёт нам для этого практически безграничные возможности.
В рамках данной статьи можно привести ещё классификацию вольтметров, опубликованную в википедии:

Классификация

• По принципу действия вольтметры разделяются на:

  • электромеханические — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические;

  • электронные — аналоговые и цифровые

• По назначению:

  • постоянного тока;

  • переменного тока;

  • импульсные;

  • фазочувствительные;

  • селективные;

  • универсальные

• По конструкции и способу применения:

  • щитовые;

  • переносные;

  • стационарные

Приведённая классификация позволит Вам умозрительно сформировать представление о том, какие вольтметры вообще бывают и под какие цели.

Всего доброго и до новых встреч.

Устройство зарядно-предпусковое Вымпел-50, с функцией блока питания и вольтметра, 6/12В, ток заряда 0.5-15А, для AGM, WET, GEL, EFB, щелочных и литиевых батарей, арт. 2011

Устройство зарядно-предпусковое Вымпел-50

Универсальное зарядное устройство с возможностью программирования алгоритмов, установки вручную напряжения и тока заряда. Подходит для заряда в автоматическом режиме практически всех стартерных и тяговых АКБ с напряжением в конце заряда в диапазоне 5,5 — 18В.

Особенности

• Сохранение настроек заряда для разных типов АКБ.
• Встроенный микровентилятор.
• Защита от короткого замыкания.
• Заряд полностью разряженной АКБ.
• Возможность использовать в качестве блока питания.
• Возможность использования в качестве цифрового вольтметра.

Характеристики

Напряжение питания: 220В / 50Гц AC
Алгоритм заряда: импульсное отключение, плавное уменьшение тока, программируемые алгоритмы
Номинальное напряжение АКБ: 6В, 12В
Максимальный зарядный ток, А: 15
Регулировка тока: дискретная
Минимальный зарядный ток, А: 0,5
Регулировка напряжения: дискретная
Напряжение заряда, В: 5,5, 7,4, 7,5, 12, 13,6, 14,1, 14,2, 14,4, 14,6, 14,8, 15, 16, 18
Индикатор заряда: светодиодный дисплей
Охлаждение: активное (микровентилятор)
Электронная защита от: короткого замыкания, перегрева, переполюсовки
Тип заряжаемых АКБ: Li-ion, Li-pol, Ni-Cd, Ni-MH, PbSO4

Инструкция

Производитель оставляет за собой право без уведомления менять характеристики, внешний вид, комплектацию товара и место его производства.

В случае, если в описании товара прямо не указано обратное, гарантийный срок на такой товар не установлен.

Вольтметры и амперметры | Безграничная физика

Вольтметры и амперметры

Вольтметры и амперметры используются для измерения напряжения и тока соответственно.

Цели обучения

Сравнить схемы подключения амперметра и вольтметра

Основные выводы

Ключевые моменты

• Вольтметр — это прибор, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.
• Амперметр — это измерительное устройство, используемое для измерения электрического тока в цепи.
• Вольтметр подключен параллельно к устройству для измерения его напряжения, а амперметр подключен последовательно к устройству для измерения его тока.
• В основе большинства аналоговых измерителей лежит гальванометр, прибор, который измеряет ток, используя движение или отклонение иглы. Отклонение иглы вызывается магнитной силой, действующей на провод с током.

Ключевые термины

• шунтирующее сопротивление : небольшое сопротивление R, помещенное параллельно гальванометру G для получения амперметра; чем больше измеряемый ток, тем меньше R должно быть; большая часть тока, протекающего через счетчик, шунтируется через R для защиты гальванометра
• гальванометр : аналоговое измерительное устройство, обозначенное буквой G, которое измеряет ток, используя отклонение стрелки, вызванное силой магнитного поля, действующей на провод с током.

Вольтметры и амперметры измеряют напряжение и ток цепи соответственно. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях являются вольтметрами или амперметрами.

Вольтметры и амперметры : Краткое введение в вольтметры и амперметры для студентов-физиков.

Вольтметры

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. Любое измерение, которое можно преобразовать в напряжение, можно отобразить на правильно откалиброванном измерителе; такие измерения включают давление, температуру и расход.

Вольтметр : Демонстрационный вольтметр из класса физики

Чтобы вольтметр мог измерять напряжение устройства, он должен быть подключен параллельно этому устройству.Это необходимо, потому что параллельные объекты испытывают одинаковую разность потенциалов.

Вольтметр, подключенный параллельно : (a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) подключается параллельно источнику напряжения или одному из резисторов. Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Невозможно подключить вольтметр напрямую к ЭДС без учета его внутреннего сопротивления r. (b) Используемый цифровой вольтметр

Амперметры

Амперметр измеряет электрический ток в цепи.Название происходит от названия единицы измерения электрического тока в системе СИ, ампер (А).

Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть последовательно подключен к этому устройству. Это необходимо, потому что последовательно соединенные объекты испытывают одинаковый ток. Их нельзя подключать к источнику напряжения — амперметры предназначены для работы с минимальной нагрузкой (которая относится к падению напряжения на амперметре, обычно составляющему небольшую долю вольта).

Амперметр серии : Амперметр (A) подключается последовательно для измерения тока.Весь ток в этой цепи протекает через счетчик. Амперметр будет иметь такие же показания, если он расположен между точками d и e или между точками f и a, как и в показанном положении. (Обратите внимание, что заглавная буква E обозначает ЭДС, а r обозначает внутреннее сопротивление источника разности потенциалов.)

Гальванометры (аналоговые измерители)

иглы, которые поворачиваются, чтобы указывать на числа на шкале, в отличие от цифровых счетчиков, у которых есть числовые показания.Сердцем большинства аналоговых счетчиков является устройство, называемое гальванометром, которое обозначается номером G . Ток через гальванометр I _G вызывает пропорциональное движение или отклонение стрелки.

Двумя важнейшими характеристиками любого гальванометра являются его сопротивление и чувствительность по току. Чувствительность по току — это ток, который дает полное отклонение стрелки гальванометра, другими словами, максимальный ток, который может измерить прибор.Например, гальванометр с чувствительностью по току 50 мкА имеет максимальное отклонение стрелки при протекании через него 50 мкА, находится на полпути шкалы, когда через него протекает 25 мкА, и так далее.

Если такой гальванометр имеет сопротивление 25 Ом, то только напряжение В = IR = (50 мкА) (25 Ом) = 1,25 мВ дает показания полной шкалы. Подключив резисторы к этому гальванометру различными способами, вы можете использовать его как вольтметр или амперметр для измерения широкого диапазона напряжений или токов.

Гальванометры как вольтметры

Гальванометр может работать как вольтметр, если он подключен последовательно с большим сопротивлением R . Значение R определяется максимальным измеряемым напряжением. Предположим, вам нужно 10 В для полного отклонения вольтметра, содержащего гальванометр с сопротивлением 25 Ом и чувствительностью 50 мкА. Тогда приложенное к измерителю напряжение 10 В должно давать ток 50 мкА. Общее сопротивление должно быть:

[латекс] \ text {R} _ {\ text {tot}} = \ text {R} + \ text {r} = \ frac {\ text {V}} {\ text {I}} = \ frac { 10 \ text {V}} {50 \ mu \ text {A}} = 200 \ text {k} \ Omega, [/ latex]

или:

[латекс] \ text {R} = \ text {R} _ {\ text {tot}} — \ text {r} = 200 \ text {k} \ Omega — 25 \ Omega \ приблизительно 200 \ text {k} \Омега.[/ латекс]

(R настолько велик, что сопротивление гальванометра, r, почти ничтожно.) Обратите внимание, что 5 В, приложенное к этому вольтметру, вызывает отклонение половинной шкалы, пропуская через измеритель ток 25 мкА, поэтому показания вольтметра пропорциональны к напряжению по желанию. Этот вольтметр не будет полезен для напряжений менее примерно половины вольта, потому что отклонение измерителя будет слишком маленьким для точного считывания. Для других диапазонов напряжения другие сопротивления устанавливаются последовательно с гальванометром.Многие измерители позволяют выбирать шкалы, которые включают последовательное включение соответствующего сопротивления с гальванометром.

Гальванометры как амперметры

Тот же гальванометр может также работать как амперметр, если он установлен параллельно небольшому сопротивлению R , часто называемому шунтирующим сопротивлением. Поскольку сопротивление шунта невелико, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи, намного превышающие те, которые вызывают полное отклонение гальванометра.

Предположим, например, что нам нужен амперметр, который дает полную шкалу отклонения для 1,0 А и который содержит тот же гальванометр на 25 Ом с чувствительностью 50 мкА. Поскольку R и R включены параллельно, напряжение на них одинаковое.

Эти ИК-капли: IR = I _G r

так, чтобы: [latex] \ text {IR} = \ frac {\ text {I} _ \ text {G}} {\ text {I}} = \ frac {\ text {R}} {\ text {r }}. [/ latex]

Решая для R и отмечая, что IG составляет 50 мкА, а I равно 0.{-3} \ Omega. [/ Latex]

Нулевые измерения

Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому через измерительные устройства не протекает ток, который мог бы помешать измерению.

Цели обучения

Объясните, почему используются нулевые измерения

Основные выводы

Ключевые моменты

• Измерения напряжения и тока стандартными вольтметрами и амперметрами изменяют измеряемую цепь, внося погрешности.Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток.
• Нулевые измерения используются для уменьшения погрешности измеренных значений напряжения и тока.
• Потенциометр и мост Уитстона — это два метода измерения нуля.
• Потенциометр — это прибор, который измеряет неизвестное напряжение путем противодействия известному напряжению, не потребляя ток от измеряемого источника напряжения.
• Мост Уитстона — это электрическая цепь, используемая для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ветвей мостовой схемы, одна из которых включает неизвестный компонент.

Ключевые термины

• нулевые измерения : методы более точного измерения тока и напряжения путем балансировки цепи таким образом, чтобы ток не протекал через измерительное устройство
• потенциометр : прибор, который измеряет напряжение путем противодействия ему точной долей известного напряжения и без потребления тока из неизвестного источника.
• Мост Уитстона : прибор, используемый для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ножек мостовой схемы, одна ножка которой включает неизвестный компонент.

Нулевые измерения

Стандартные измерения цепей изменения напряжения и тока, вносящие числовые погрешности. Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток. Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому ток через измерительный прибор не протекает, и цепь остается неизменной. Нулевые измерения обычно более точны, но более сложны, чем стандартные вольтметры и амперметры. Их точность все еще ограничена.

Потенциометр

При измерении ЭДС аккумулятора и подключении аккумулятора напрямую к стандартному вольтметру, как показано на, фактическая измеренная величина — это напряжение на клеммах В. Напряжение связано с ЭДС батареи соотношением В = ЭДС — Ir , где I — протекающий ток, а r — внутреннее сопротивление батареи.

Вольтметр, подключенный к батарее : аналоговый вольтметр, подключенный к батарее, потребляет небольшой, но ненулевой ток и измеряет напряжение на клеммах, которое отличается от ЭДС батареи. (Обратите внимание, что заглавная буква E символизирует электродвижущую силу или ЭДС.) Поскольку внутреннее сопротивление батареи точно неизвестно, невозможно точно рассчитать ЭДС.

ЭДС можно было бы точно рассчитать, если бы были известны r , что бывает редко. Если бы ток I можно было сделать нулевым, тогда В = ЭДС , и ЭДС можно было бы непосредственно измерить. Однако стандартным вольтметрам для работы необходим ток.

Потенциометр — это прибор для измерения нуля для измерения потенциалов (напряжений).Источник напряжения подключен к резистору R, , пропускающему через него постоянный ток. Вдоль провода наблюдается постоянное падение потенциала (падение ИК-излучения), поэтому переменный потенциал получается через контакт вдоль провода.

Неизвестная ЭДС _x (обозначенная надписью E _x ), подключенная последовательно с гальванометром, показана на. Обратите внимание, что ЭДС _x противостоит другому источнику напряжения. Расположение точки контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.Когда гальванометр показывает ноль, ЭДС _x = IR _x , где R _x — это сопротивление участка провода до точки контакта. Поскольку через гальванометр не протекает ток, он не проходит через неизвестную ЭДС, и определяется ЭДС _x .

Потенциометр : Потенциометр является устройством измерения нуля. (a.) Источник напряжения, подключенный к резистору с длинным проводом, пропускает через него постоянный ток I.(b) Неизвестная ЭДС (обозначенная надписью Ex) подключается, как показано, и точка контакта по R регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль. Отрезок провода имеет сопротивление Rx и сценарий Ex = IRx, где I не зависит от соединения, поскольку через гальванометр не течет ток. Таким образом, неизвестная ЭДС пропорциональна сопротивлению сегмента провода.

Стандартная ЭДС заменяется на ЭДС _x , и точка контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль, так что ЭДС _с = IR _с .В обоих случаях через гальванометр не проходит ток. Ток I через длинный провод идентичен. Принимая соотношение ЭДС _x / ЭДС _с , I отменяет, и решение для ЭДС _x дает то, что видно в.

Поскольку для R используется длинный однородный провод, соотношение сопротивлений R _x / R _с такое же, как отношение длин провода, который обнуляет гальванометр для каждой ЭДС.Три величины в правой части уравнения теперь известны или измерены, и можно вычислить ЭДС _x . В этом расчете часто меньше неопределенности, чем при прямом использовании вольтметра, но он не равен нулю. Всегда есть некоторая неопределенность в соотношении сопротивлений R _x / R _s и стандартных ЭДС. Кроме того, невозможно определить, когда гальванометр показывает ровно ноль, что вносит ошибку как в R _x , так и в R _s , а также может повлиять на текущий I .

Измерения сопротивления

Многие так называемые омметры измеряют сопротивление. Наиболее распространенные омметры прикладывают напряжение к сопротивлению, измеряют ток и вычисляют сопротивление по закону Ома. Их показания и есть это рассчитанное сопротивление. Простые конфигурации с использованием стандартных вольтметров и амперметров имеют ограниченную точность, поскольку измерители изменяют как напряжение, подаваемое на резистор, так и ток, протекающий через него. Мост Уитстона — это устройство измерения нуля для расчета сопротивления путем уравновешивания падения потенциала в цепи.Устройство называется мостом, потому что гальванометр образует мост между двумя ветвями. Для выполнения нулевых измерений в схемах используются различные мостовые устройства. Резисторы R ₁ и R ₂ точно известны, а стрелка через R ₃ указывает, что это переменное сопротивление. Можно точно прочитать значение R ₃ . При неизвестном сопротивлении Rx в цепи R ₃ регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.

Мост Уитстона : мост Уитстона используется для расчета неизвестных сопротивлений. Переменное сопротивление R3 регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль при замкнутом переключателе. Это упрощает схему, позволяя рассчитывать Rx на основе падения ИК-излучения.

Тогда разность потенциалов между точками b и d равна нулю, что означает, что b и d имеют одинаковый потенциал. При отсутствии тока, протекающего через гальванометр, он не влияет на остальную цепь.Таким образом, ветви abc и adc параллельны, и каждая ветвь имеет полное напряжение источника. Поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение IR вдоль и должно равняться падению IR вдоль ab . Опять же, поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение ИК-излучения вдоль dc должно равняться падению ИК-излучения вдоль bc . Это уравнение используется для вычисления неизвестного сопротивления, когда ток через гальванометр равен нулю.Этот метод может быть очень точным, но он ограничен двумя факторами. Во-первых, ток через гальванометр не может быть точно равен нулю. Во-вторых, всегда есть неопределенности в R ₁ , R ₂ и R ₃ , которые вносят вклад в неопределенность в R _x .

Что такое вольтметр? — Определение с сайта WhatIs.com

Вольтметр, также известный как измеритель напряжения, — это прибор, используемый для измерения разности потенциалов или напряжения между двумя точками в электрической или электронной цепи.Некоторые вольтметры предназначены для использования в цепях постоянного тока (DC); другие предназначены для цепей переменного тока (AC). Специализированные вольтметры могут измерять радиочастотное (РЧ) напряжение.

Базовый аналоговый вольтметр состоит из последовательно включенного чувствительного гальванометра (измерителя тока) с высоким сопротивлением. Внутреннее сопротивление вольтметра должно быть высоким. В противном случае он будет потреблять значительный ток и тем самым нарушить работу тестируемой цепи. Чувствительность гальванометра и значение последовательного сопротивления определяют диапазон напряжений, который может отображать измеритель.

Цифровой вольтметр показывает напряжение цифрами. Некоторые из этих измерителей могут определять значения напряжения с точностью до нескольких значащих цифр. Практические лабораторные вольтметры имеют максимальные диапазоны от 1000 до 3000 вольт (В). Большинство серийно выпускаемых вольтметров имеют несколько шкал, увеличивающихся в десятичной степени; например, 0–1 В, 0–10 В, 0–100 В и 0–1000 В.

Осциллограф может использоваться для измерения низких напряжений; вертикальное смещение соответствует мгновенному напряжению.Осциллографы также отлично подходят для измерения пиковых и размахов напряжения в приложениях переменного тока и ВЧ. Вольтметрам для измерения большой разности потенциалов требуются прочные зонды, проводка и изоляторы.

В компьютерной практике стандартные лабораторные вольтметры подходят, поскольку встречающиеся напряжения умеренные, обычно от 1 В до 15 В. Мониторы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) работают при нескольких сотнях вольт. Типичный лабораторный вольтметр может показывать эти напряжения, но ЭЛТ-блоки должны обслуживаться только квалифицированными специалистами, поскольку напряжения достаточно высоки, чтобы привести к летальному исходу.

Последний раз обновлялся в сентябре 2005 г.

: типы, характеристики, применение

Аналоговые вольтметры измеряют напряжение или падение напряжения в цепи. Они отображают показания с помощью иглы, а не цифрового дисплея. Вольтметры могут быть автономными устройствами или частью мультиметра.

используют самые разные средства для измерения напряжения, среди которых наиболее распространены гальванометры с подвижной катушкой Д’Арсонваля.В этих устройствах используется катушка из тонкой проволоки, подвешенная в магнитном поле. Катушка вращается и перемещает указатель или другой индикатор пропорционально приложенному уровню тока.

Гальванометры с подвижной катушкой обычно используются для измерения тока в амперметрах, но при наличии подходящего сопротивления могут также измерять напряжение постоянного тока в вольтметрах. Они желательны из-за их превосходной чувствительности, но не подходят для измерения переменного тока, потому что они чувствительны только к среднему протеканию тока.Вольтметры с подвижной катушкой могут точно измерять напряжение переменного тока, если они оснащены выпрямителем и трансформатором.

Гальванометр Д’Арсонваля описанного выше типа.

Во втором типе вольтметра используется подвеска с натянутой лентой, в которой также используется подвижная катушка. Измерители с тугим ремешком исключают механизм поворота и драгоценного камня, используемые измерителями d’Arsonval, и заменяют его крутым платиновым ремешком. Эта установка снижает трение, которое является причиной проблем с износом и повторяемостью в приборах с подвижной катушкой.

Показания аналогового вольтметра подвержены ошибкам, вызванным измерением на неровной поверхности (на которой сила тяжести тянет стрелку вниз) или вблизи магнитного поля. По этим причинам пользователи должны тщательно исследовать среду, в которой находится измеритель, перед калибровкой и измерением.

Сравнение с цифровыми вольтметрами

Современные измерения напряжения чаще всего выполняются с помощью цифровых вольтметров из-за их превосходной точности.Аналоговые счетчики имеют ряд преимуществ перед цифровыми типами:

• Аналоговое движение стрелки дает лучшее представление о порядке величины и тенденциях, чем цифровое считывание.

• Аналоговые счетчики не требуют источника питания помимо источника испытательного тока.

Аналоговые вольтметры также имеют ряд недостатков:

Несколько шкал могут вызвать путаницу. (Более подробно весы обсуждаются ниже.)

Аналоговые счетчики не имеют технологии автополярности . Неправильно подключенные измерительные провода могут привести к отклонению иглы и повреждению устройства.

Ошибка параллакса , которая возникает из-за неправильного считывания показаний аналоговых измерительных устройств. Аналоговые счетчики предназначены для считывания с глазком, перпендикулярным стрелке и шкале счетчика. Когда шкала рассматривается под неправильным углом, точность измерителя снижается на несколько градусов.Некоторые измерители имеют зеркало внутри дисплея, так что пользователь может легко определить правильный угол обзора, проверив отражение иглы. Правильный угол достигается, когда отражение иглы не видно глазу пользователя.

Ошибка параллакса на аналоговом измерителе. Отражение иглы, видимое в зеркале под шкалой, указывает на неправильный угол обзора.

Приложения

обычно вытеснили аналоговые, но последние по-прежнему находят широкое применение в таких нишевых приложениях, как:

• Индикаторы батареи, особенно в морских или военно-морских судах

• Измерение импульсов или колебаний, при котором движение индикатора более важно, чем точное значение напряжения

Масштаб и диапазон

Считывание показаний вольтметра, предназначенного для измерения только одного диапазона напряжения, простое и понятное, но многие измерители конфигурируются для измерения нескольких диапазонов и, следовательно, используют более сложные шкалы.Многие аналоговые мультиметры могут измерять как переменное, так и постоянное напряжение и могут измерять десятки диапазонов напряжения.

При просмотре приведенной выше шкалы пользователь может сделать вывод, что измеритель может измерять три различных диапазона напряжения: 0-10 В, 0-50 В и 0-250 В. Как правило, измеритель с указанным выше дисплеем может измерять другие диапазоны, которые кратны трем основным диапазонам, например 0-0,5 В, 0-2,5 В и 0-1000 В.

Видео ниже предоставляет полезный обзор калибровки и считывания аналогового мультиметра (раздел, посвященный считыванию напряжения, начинается примерно в 3:45).

Видео кредит: LATTC

Селекторный переключатель мультиметра, показанный ниже, является хорошим примером; обратите внимание, что все значения постоянного напряжения слева кратны 25, 50 и 100.

Изображение предоставлено: Область электроники

Следовательно, пользователь должен знать, как использовать правильную шкалу отображения для выбранного диапазона и определять процентное значение показания от полной шкалы, чтобы найти измеренное значение.Например, показание стрелки 2 на шкале 0–10 В интерпретируется как 200 В, если измеритель настроен на измерение 0–1000 В.

При измерении неизвестного напряжения калибровка измерителя по максимальному диапазону предотвращает его «заедание» при полном отклонении (стрелка быстро движется к максимуму диапазона) и снижает риск повреждения измерителя. При измерении известного напряжения установите измеритель на наименьший диапазон, который может выдержать напряжение. Например, батарею на 9 В следует тестировать при напряжении 0-10 В, а розетку на 120 В следует измерять при напряжении 0–250 В.

Стандарты

Опубликованные стандарты, относящиеся к вольтметрам, обычно касаются использования устройства для электрических испытаний. Примеры стандартов включают:

IEC 60051-2 — Особые требования к аналоговым амперметрам и вольтметрам и их принадлежностям

ASTM A1013 — Метод испытания высокочастотных потерь в сердечнике компонентов магнитомягкого сердечника с использованием метода вольтметр-амперметр-ваттметр

Список литературы

Радиоэлектроника — Использование аналогового мультиметра

Изображение кредита:

Weschler Instruments | Бесплатный словарь | University of Cinncinnatti — Клермон | Запчасти для радиолюбителей | Участок электроники

Принцип работы, чувствительность к напряжению, типы и применение

с момента своего изобретения всегда был основой измерений силовых схем.Чтобы убедиться, что ваша схема была спроектирована и собрана правильно, вам понадобятся измерительные приборы на основе измерителя напряжения для ее проверки. В этом посте будет обсуждаться, что такое вольтметр, принцип его работы, уравнение напряжения, чувствительность к напряжению, различные типы вольтметров и их применение.

Что такое вольтметр

Вольтметр — это измерительный прибор, который измеряет напряжение между двумя узлами в электрической цепи. В аналоговых вольтметрах стрелка перемещается по шкале пропорционально напряжению в цепи.Цифровые вольтметры имеют цифровую индикацию напряжения с помощью аналого-цифрового преобразователя.

Постоянно установленные вольтметры используются для контроля генераторов или другого стационарного оборудования. Портативные приборы оснащены мультиметром для измерения силы тока и сопротивления. Они являются стандартными испытательными приборами, используемыми в электротехнике и электронике.

Рис.1 — Вольтметр

Принцип работы вольтметра

Его действие основано на принципе закона Ома.Закон Ома гласит: «Напряжение на сопротивлении прямо пропорционально току, проходящему через него». Любой базовый измеритель имеет разность потенциалов на своих выводах, когда через него протекает ток полной шкалы. Символ, обозначающий вольтметр, представляет собой кружок с заключенной буквой V.

Рис.2 — Принципиальная схема для отображения напряжения

Вольтметр всегда подключается параллельно компоненту в цепи, для которого необходимо измерить напряжение.На вольтметре постоянного тока есть знаки полярности. Поэтому необходимо подключить плюсовую (+) клемму вольтметра к верхней точке потенциала, а минус (-) клемму — к нижней точке потенциала, чтобы получить отклонение измерителя.

В вольтметре переменного тока нет знаков полярности и его можно подключить в любом случае. Однако и в этом случае вольтметр по-прежнему подключен параллельно к компоненту, для которого измеряется напряжение. Вольтметр с высоким диапазоном напряжения создается путем последовательного соединения сопротивления с измерительным механизмом, который имеет полную шкалу напряжения, как показано на рисунке ниже.

Рис.3 — Максимальное допустимое напряжение

Уравнение напряжения

Последовательное сопротивление называется множителем. Его значение определяется из уравнения напряжения.

Где,

• В = Напряжение,
• I _м = ток полной шкалы,
• R _se = последовательное сопротивление и
• В _м = полное напряжение

Чувствительность по напряжению

Чувствительность по напряжению — величина, обратная току, необходимому для полного отклонения.

Чем меньше ток измерителя, тем больше будет чувствительность по напряжению. Фактическое сопротивление вольтметра равно чувствительности, умноженной на полное напряжение. Сопротивление вольтметра всегда будет постоянным, даже если показание напряжения может быть не полным.

Типы вольтметров

Рис.4 — Типы вольтметров

Включает в себя индикаторные вольтметры отклоняющего типа.Аналоговый вольтметр можно разделить на три категории. Их:

• Инструменты с подвижной катушкой
• Движущиеся железные инструменты
• Электростатический вольтметр

Рис. 5 — Функциональный вид аналогового вольтметра

Аналоговые вольтметры с подвижной катушкой выпускаются двух типов. Их:

• Инструменты с подвижной катушкой с постоянным магнитом
• Динамо-измеритель типа приборов с подвижной катушкой

Инструменты с подвижной катушкой с постоянным магнитом реагируют только на постоянный ток. Эти инструменты имеют постоянный магнит для создания магнитного поля. Катушка намотана на кусок мягкого железа и вращается вокруг собственной вертикальной оси. Когда ток протекает через катушку, в соответствии с уравнением силы Лоренца создается отклоняющий момент.

Рис.6 — Вольтметр с подвижной катушкой

Динамо-измеритель типа приборов с подвижной катушкой состоит из двух катушек. Одна катушка неподвижна, а другая вращается вокруг нее. Взаимодействие двух полей создает отклоняющий момент.

с подвижным утюгом используются в цепях переменного тока и подразделяются на приборы с подвижным утюгом типа «простой подвижный утюг», «динамо-измеритель» и «индукционные приборы». Он состоит из мягкого железа, содержащего подвижные и неподвижные катушки.

Рис.7 — Вольтметр подвижного железа

Взаимодействие потоков, создаваемых этими элементами, создает отклоняющий момент. Диапазоны расширяются за счет включения резисторов последовательно с катушкой.

Он работает по электростатическому принципу, когда отталкивающие пластины двух зарядов отклоняются стрелкой, прикрепленной к пружине.

Эти инструменты используются для измерения постоянного и переменного тока высокого напряжения.Это высокочувствительные приборы, способные измерять как минимальные зарядные напряжения, так и напряжение в широком диапазоне — почти 200 кВ.

Рис.8 — Электростатические вольтметры

  Подробнее о цифровом вольтметре, его принципе и принципах работы.  

  Также читают: 
  Что такое цифровой вольтметр - как он работает, типы, применение, преимущества 
  Коэффициент мощности - треугольник мощности, типы, коррекция коэффициента мощности, применения, преимущества 
  Тиристор - рабочий, VI-характеристики, типы, применение, преимущества и недостатки