Site Loader
Posted on 26.01.1990

Содержание

принцип работы, конфигурация, измерения, схемы, формулы — Кови

Вольтметр — это измерительный прибор, используемый для определения уровня напряжения в электрической цепи при параллельном подключении к измеряемой части цепи.

При анализе работы электрических и электронных схем или при попытке понять, почему схема работает не так, как ожидалось, в конечном итоге вам придется использовать вольтметр для измерения различных уровней напряжения. Вольтметры, используемые для измерения напряжения, бывают разных форм и размеров, аналоговые или цифровые, или как часть цифрового мультиметра, который чаще всего используется сегодня.

Вольтметры также могут использоваться для измерения постоянного напряжения, а также синусоидального переменного напряжения, но введение вольтметра в качестве измерительного прибора в цепь может нарушить ее устойчивое состояние.

Как следует из названия, вольтметр — это прибор, используемый для измерения напряжения (В), то есть разности потенциалов между любыми двумя точками в цепи. Чтобы измерить напряжение (разность потенциалов), вольтметр должен быть подключен параллельно компоненту, напряжение которого вы хотите измерить.

Вольтметры можно использовать для измерения падения напряжения на одном компоненте или источнике питания, а также для измерения суммы падений напряжения на двух или более точках или компонентах в цепи.

Например, если подключить вольтметр к клеммам полностью заряженного автомобильного аккумулятора, он покажет 12,6 вольт. То есть между положительным и отрицательным полюсами батареи существует разность потенциалов в 12,6 вольт. Таким образом, напряжение, V всегда измеряется поперек или параллельно компоненту цепи.

Самым основным типом аналогового вольтметра постоянного тока является вольтметр с постоянным магнитом и подвижной катушкой (PMMC), также известный как механизм Дарсонваля.

Этот тип аналогового измерительного механизма представляет собой прибор для измерения тока (гальванометр), который может быть настроен на работу в качестве вольтметра или амперметра, основное различие заключается в способе их подключения в цепь.

В механизме с подвижной катушкой используется неподвижный постоянный магнит и катушка из очень тонкой проволоки, которая может двигаться (отсюда и название «подвижная катушка») в магнитном поле магнита.

При подключении к цепи через катушку протекает электрический ток, который, в свою очередь, создает собственное магнитное поле (электромагнетизм), реагирующее на магнитное поле, создаваемое окружающим постоянным магнитом, заставляя катушку двигаться.

Поскольку гальванометр реагирует на внутренний ток, если мы знаем внутреннее сопротивление катушки (намотанной из медной проволоки), мы можем просто использовать закон Ома для определения соответствующей измеряемой разности потенциалов.

Содержание

Конструкция измерительного прибора с подвижной катушкой на постоянном магните

Величина перемещения электромагнитной катушки, называемая «отклонением», пропорциональна силе тока, протекающего через катушку, необходимой для создания магнитного поля, необходимого для отклонения иглы.

Обычно к катушке подключен указатель, или игла, поэтому движение катушки вызывает отклонение указателя по линейной шкале для указания измеряемой величины, при этом угол отклонения пропорционален входному току. Таким образом, стрелка гальванометра перемещается в ответ на ток.

Обычно для контроля угла отклонения используются тонкие спиральные демпфирующие пружины типа часовых механизмов, предотвращающие колебания или быстрые движения, которые могут повредить указатель, а также удерживающие движение катушки в состоянии покоя, когда ток через катушку не проходит.

Обычно стрелка перемещается между нулем слева и полномасштабным отклонением (FSD) в крайнем правом углу шкалы. Некоторые измерительные механизмы имеют пружинный центрированный указатель, при этом нулевое положение покоя находится в середине шкалы, что позволяет перемещать указатель в обоих направлениях. Это удобно при измерении напряжения любой полярности.

Хотя этот механизм измерителя PMMC линейно реагирует на протекание тока в подвижной катушке, он может быть адаптирован для измерения напряжения путем добавления сопротивления последовательно с движением катушки. Сочетание последовательного сопротивления с движением подвижной катушки образует вольтметр постоянного тока, который может давать точные результаты после калибровки.

Измерение напряжения

Когда электрические заряды находятся в равновесии, напряжение между любыми двумя точками цепи равно нулю, а если по цепи течет ток (движение заряда), то между двумя или более различными точками цепи будет существовать напряжение.

Используя гальванометр, мы можем измерить не только ток, протекающий между двумя точками, но и разность напряжений между ними, согласно закону Ома, поскольку эти величины пропорциональны друг другу. Таким образом, используя градуированный вольтметр, мы можем измерить разность потенциалов между любыми двумя точками цепи.

Но как преобразовать прибор, работающий с током, в прибор, который можно использовать для измерения напряжения? Отклонение измерительного прибора с подвижной катушкой на постоянном магните пропорционально силе тока, проходящего через его подвижную катушку.

Если его полномасштабное отклонение (FSD) умножить на внутреннее сопротивление подвижной катушки, то измеритель можно заставить считывать напряжение вместо тока, превратив таким образом измеритель с подвижной катушкой на постоянном магните в вольтметр постоянного тока.

Однако из-за конструкции подвижной катушки большинство измерителей PMMC являются очень чувствительными приборами, которые могут иметь полномасштабный ток отклонения, номиналы IG всего лишь 100 мкА (или меньше). Если, например, сопротивление подвижной катушки RG составляет 500Ω, то максимальное полномасштабное напряжение, которое мы могли бы измерить, составит всего 50 мВ (V = I*R = 100 мкА x 500Ω).

Поэтому для того, чтобы чувствительная подвижная катушка вольтметра PMMC могла измерять более высокие значения напряжения, нам необходимо найти способ уменьшить измеряемое напряжение до значения, которое измеритель может выдержать, и это достигается путем установки резистора, называемого умножителем, последовательно с внутренним сопротивлением катушки измерителя.

Предположим, что мы хотим использовать наш гальванометр 100 мкА, 500 Ом для измерения напряжения в цепи до 1,0 вольта. Очевидно, что мы не можем подключить измерительный прибор напрямую для измерения 1 вольта, поскольку, как мы видели ранее, максимальное напряжение, которое он может измерить, составляет 50 милливольт (50 мВ). Но, используя закон Ома, мы можем рассчитать значение последовательного резистора RS, которое необходимо для получения полномасштабного движения измерителя при измерении разности потенциалов в один вольт.

Таким образом, если ток, при котором гальванометр дает полное отклонение шкалы, составляет 100 мкА, то необходимое последовательное сопротивление RS рассчитывается как 9,5 кОм. Таким образом, гальванометр можно превратить в вольтметр, просто подключив последовательно с ним достаточно большое сопротивление, как показано на рисунке.

Последовательное сопротивление вольтметра

Обратите внимание, что это последовательное сопротивление RS всегда будет выше, чем внутреннее сопротивление катушки, RG ограничивает силу тока через обмотки катушки. Комбинация движения измерительного прибора с внешним последовательным сопротивлением образует основу простого аналогового вольтметра.

Пример вольтметра No1

Гальванометр PMMC имеет внутреннее сопротивление катушки 100Ω и производит полномасштабное отклонение на 200 мВ. Найдите сопротивление умножителя, необходимое для того, чтобы измерительный прибор давал полное отклонение при измерении постоянного напряжения 5 вольт.

Поэтому требуемое последовательное сопротивление имеет значение 2,4kΩ.

Мы можем использовать этот метод для измерения любого значения напряжения, изменяя значение резисторов умножителя по мере необходимости, если мы знаем значения тока или напряжения полномасштабного отклонения (FSD) (IFSD или VFSD) гальванометра. Затем все, что нам нужно сделать, это перемаркировать шкалу, чтобы отсчитывать от нуля до нового значения измеряемого напряжения.

Эта простая последовательно соединенная схема делителя напряжения может быть расширена до ряда различных резисторов «умножителей», что позволяет использовать вольтметр для измерения ряда различных уровней напряжения одним щелчком переключателя.

Конструкция многодиапазонного вольтметра

Наш простой вольтметр постоянного тока, описанный выше, можно расширить, используя ряд последовательных сопротивлений, каждое из которых рассчитано на определенный диапазон напряжения, которые можно выбирать по одному с помощью одного многополюсного переключателя, что позволяет нашему аналоговому вольтметру измерять более широкий диапазон уровней напряжения одним движением.

Этот тип конфигурации вольтметра называется многодиапазонным вольтметром, при этом диапазоны выбираются в зависимости от количества положений переключателя, например, 4-позиционный, 5-позиционный и т.д.

Прямая конфигурация многодиапазонного вольтметра

В этой конфигурации вольтметра каждый множительный резистор RS многодиапазонного вольтметра подключается последовательно с измерителем, как и раньше, чтобы получить желаемый диапазон напряжения. Так, если мы предположим, что наш измеритель 50 мВ FSD требуется для измерения следующих диапазонов напряжения: 10 В, 50 В, 100 В, 250 В и 500 В, то необходимые последовательные резисторы рассчитываются так же, как и раньше:

Приведение схемы прямого многодиапазонного вольтметра из:

Хотя эта конфигурация прямого вольтметра работает очень хорошо для считывания нашего диапазона напряжений, значения множительных резисторов, необходимые для получения правильного FSD измерителя для рассчитанных диапазонов, могут давать значения резисторов, которые не являются стандартными предпочтительными значениями, или требуют спаивания резисторов для получения точного значения.

Рассчитанные нами значения от 99,5kΩ до 4,9995MΩ не являются общепринятыми значениями резисторов, поэтому нам необходимо найти вариацию вышеописанной конструкции вольтметра, которая будет использовать более общедоступные значения резисторов.

Конфигурация косвенного многодиапазонного вольтметра

Более практичной конструкцией является косвенная конфигурация вольтметра, в которой одно или несколько последовательных сопротивлений соединяются в последовательную цепь с измерителем для получения нужного диапазона напряжения. Преимуществом здесь является то, что мы можем использовать стандартные предпочтительные значения для умножающих резисторов.

Если мы снова возьмем измеритель FSD на 50 мВ и диапазоны напряжения 10 В, 50 В, 100 В, 250 В и 500 В, то необходимые последовательные резисторы умножения рассчитываются следующим образом:

Приведем схему косвенного многодиапазонного вольтметра из:

Затем мы видим, что при такой косвенной конфигурации 5-диапазонного вольтметра, чем выше измеряемое напряжение, тем больше множительных резисторов выбирается переключателем. Общее сопротивление, подключенное последовательно с вольтметром PMMC, будет равно сумме сопротивлений, так как RTOTAL = RS1 + RS2 + RS3 … и т.д.

Очевидно, что хотя обе схемы, прямая и косвенная конфигурация вольтметра, способны считывать одинаковые уровни напряжения, использование стандартных и предпочтительных значений резисторов 400kΩ, 500kΩ, 1M5Ω и 2M5Ω делает косвенный метод более простым и дешевым.

Очевидно, что выбор значений резисторов в конечном итоге зависит от FSD используемого гальванометра и уровней напряжения, которые необходимо измерить. В любом случае, простой многодиапазонный аналоговый вольтметр постоянного тока может быть построен путем подключения резисторов с множителем более высокой серии и переключателя. Большинство цифровых мультиметров в наши дни имеют автоматический диапазон.

Последний момент, который необходимо отметить при создании вольтметра постоянного тока, заключается в том, что идеальный вольтметр не будет оказывать никакого влияния на измеряемую часть цепи или компонент, поскольку он имеет бесконечное эквивалентное сопротивление.

Однако на практике при измерении напряжения подключение вольтметра к цепи, особенно к цепи с высоким сопротивлением, может снизить эффективное сопротивление цепи и, следовательно, уменьшить измеряемое напряжение между двумя точками.

Чтобы минимизировать этот эффект нагрузки, следует использовать измерительный прибор с высокой чувствительностью, то есть его полномасштабное отклонение достигается при меньшем отклоняющем токе, поэтому умножающее сопротивление, используемое для вольтметра, может быть как можно выше, чтобы уменьшить ток, проходящий через измерительный прибор PMMC. Чувствительность вольтметра измеряется в Ом/Вольт, (Ω/V).

Видеообзор: Принцип работы Вольтметра

ВОЛЬТМЕТР — это что такое ВОЛЬТМЕТР

Значение слова «ВОЛЬТМЕТР» найдено в 110 источниках

  найдено в  «Энциклопедическом словаре Ф. А. Брокгауза и И.А. Ефрона»

Вольтметром называется чувствительный гальванометр с очень большим сопротивлением и с особой шкалой, по которой отсчитывается разность потенциалов и электровозбудительная сила непосредственно в вольтах (см. Вольт). Как всякий гальванометр, В. определяет только величину, пропорциональную силе тока, а сила тока, по закону Ома, пропорциональна электровозбудительной силе и обратно пропорциональна сопротивлению всей цепи. Если цепь составлять таким образом, что при разных источниках электрического тока сопротивление всей цепи остается одним и тем же, то, на основании закона Ома, сравнение электровозбудительных сил разных источников, сведется к сравнению сил токов. Приведение сопротивлений постоянно к одной величине, трудно выполнимое на практике, становится ненужным, если общее сопротивление цепи очень велико сравнительно с сопротивлением меняющейся части.На этом основано употребление гальванометра с очень большим сопротивлением для сравнения электровозбудительных сил. Однако, чтобы не изменять общей силы тока, можно поместить В. в ответвлении. При соединении двух каких-либо точек на проводнике, по которому идет ток, при помощи другого, побочного, как говорят, параллельного проводника, в этот последний ответвляется от тока, идущего по первому проводнику, часть тока, тем меньшая, чем больше сопротивление проводника. Эта часть будет очень мала и ответвление тока, можно считать, не повлияет на силу тока в первом проводнике, когда сопротивление параллельного проводника очень велико по сравнению с сопротивлением первого проводника между двумя точками ответвления. С другой стороны, по закону Ома, сила тока в данном проводнике пропорциональна разности потенциалов в начале и в конце этого проводника. Таким образом, если представляется возможным измерять силу тока, появляющегося в проводнике неизменного и очень большого сопротивления, помещаемого параллельно между двумя произвольными точками цепи, между которыми существует разность потенциалов — по этой силе тока уже прямо определяется разность потенциалов в этих двух точках. На этом начале и устраиваются вольтметры. Сам по себе вольтметр — не что иное, как прибор, дающий возможность определять различные силы тока, проходящего через него, причем сопротивление этого прибора току очень большое. Устройство В. весьма разнообразно. В некоторых В. (старой системы) ток проходит по катушке из тонкой проволоки, помещенной между полюсами подковообразного магнита и имеющей внутри себя железную стрелку, вращающуюся на оси. При прохождении через эту катушку тока стрелка, намагниченная магнитом, отклоняется от действия тока на угол тем больший, чем сильнее ток, т. е. чем больше разность потенциалов на концах проволоки катушки. В других В. нет совсем магнитов. Ток в них пропускается по катушке из тонкой проволоки и втягивает внутрь ее тонкостенную трубку, или же иначе, поворачивает эксцентрично катушке помещенный на оси железный цилиндр. В вольтметре Кардью (Cardew), специально употребляемом для измерения разности потенциалов, непрерывно меняющей свой знак, т. е. для тока переменного направления, ток проходит по длинной тонкой проволоке и, нагревая последнюю, изменяет ее длину, что влияет на положение указательной стрелки. При всех измерениях с В. необходимо обращать внимание на изменение сопротивления, происходящее от нагревания, и вводить соответственную поправку в измеряемой силе тока. Градуировка всякого гальванометра позволяет снабдить его особой шкалой, по которой затем и отсчитываются его показания прямо в вольтах.

И. Боргман.

Найдено 8 изображений:

PreviousNext

Изображения из описаний на этой странице

  найдено в  «Большой Советской энциклопедии»

        электрический прибор для измерения эдс или напряжений в электрических цепях. В. включается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии (рис. 1).

         Первым в мире В. был «указатель электрической силы» русского физика Г. В. Рихмана (1745). Принцип действия «указателя» используется и в современном электростатическом В. (см. Электростатический прибор).

         Наиболее просты в изготовлении, дёшевы и надёжны в эксплуатации В. электромагнитные (см. Электромагнитный прибор). Они применяются главным образом как стационарные на распределительных щитах электростанций и промышленных предприятий и более редко в качестве лабораторных приборов. Недостатки таких В. — относительно большое собственное потребление энергии (3—7 вт) и большая индуктивность обмотки, приводящая к существенной зависимости показаний В. от частоты.

         Наиболее чувствительны и точны В. магнитоэлектрические (см. Магнитоэлектрический прибор), пригодные, однако, для измерений только в цепях постоянного тока. В комплекте с термоэлектрическими, полупроводниковыми или электронно-ламповыми преобразователями переменного тока в постоянный они применяются для измерения напряжения в цепях переменного тока.

Такие В., называются термоэлектрическими, выпрямительными и электронными, применяются главным образом в лабораторной практике. Выпрямительные В. используют для измерений в диапазоне звуковых частот, а термоэлектрические и электронные — на высоких частотах. Недостаток этих приборов — существенное влияние на правильность их показаний формы кривой измеряемого напряжения.

         Электронные В.имеют сложные схемы с применением недостаточно стабильных элементов (электронных ламп, малогабаритных электрических сопротивлений и конденсаторов), что приводит к снижению их надёжности и точности. Однако они незаменимы при измерениях в маломощных радиотехнических цепях, так как имеют большое входное сопротивление и работают в широком диапазоне частот (от 50 гц до 100 Мгц) с погрешностями, не превышающими 3% от верхнего предела измерения. Изготовляются также электронные В. для измерения амплитуды импульсов напряжения длительностью от десятых долей

мксек при скважности (См. Скважность) до 2500.

         В начале 20 в. широко применялись В. тепловой и индукционной систем; в настоящее время промышленное производство их прекращено из-за присущих им недостатков — большое собственное потребление энергии и зависимость показаний от температуры окружающей среды.

         Схемы включения В. и внешний вид показаны на рис. 1 и 2.

         Лит.: Арутюнов В. О., Электрические измерительные приборы и измерения, М. — Л., 1958; Шкурин Г. П., Справочник по электроизмерительным и радиоизмерительным приборам, М., 1960.

         Н. Г. Вострокнутов.

        

        Рис. 1. Схемы выключения вольтметра: а — с нагрузкой: б — через измерительный трансформатор.

        

        Рис. 2. Вольтметр: а — переносный лабораторный; б — щитовой в пылезащищённом корпусе; в — переносный многопредельный ламповый с непосредственным отсчётом.

  найдено в  «Толковом словаре Ожегова»

ВОЛЬТМЕТР, -а,м. Прибор для измерения электродвижущей силы и напряженияв электрической цепи.

  найдено в  «Словаре синонимов»

вольтметр сущ., кол-во синонимов: 13 • ампервольтваттметр (4) • вольтамперметр (6) • вольтамперфазоиндикатор (3) • вольтомметр (3) • киловольтметр (1) • микровольтметр (1) • милливольтметр (1) • минивольтметр (1) • нановольтметр (1) • напряжеметр (3) • напряжометр (3) • пик-вольтметр (1) • телевольтметр (1) Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.2013. . Синонимы: ампервольтваттметр, вольтамперметр, вольтамперфазоиндикатор, вольтомметр, киловольтметр, микровольтметр, милливольтметр, минивольтметр, нановольтметр, напряжометр, телевольтметр

  найдено в  «Большой советской энциклопедии»

ВОЛЬТМЕТР, электрич. прибор для измерения эдс или напряжений в электрич. цепях. В. включается параллельно нагрузке или источнику электрич. энергии (рис. 1).

Рис. 1. Схемы выключения вольтметра: а — с нагрузкой; 6 — через измерительный трансформатор.

Первым в мире В. был «указатель электрической силы» рус. физика Г. В. Рихмана (1745). Принцип действия «указателя» используется и в совр. электростатическом В. (см. Электростатический прибор).

Наиболее просты в изготовлении, дёшевы и надёжны в эксплуатации В. электромагнитные (см.

Электромагнитный прибор). Они применяются гл. обр. как стационарные на распределит, щитах электростанций и промышленных предприятий и более редко в качестве лабораторных приборов. Недостатки таких В.- относительно большое собственное потребление энергии (3-7 em) и большая индуктивность обмотки, приводящая к существ, зависимости показаний В. от частоты.

Наиболее чувствительны и точны В. магнитоэлектрич. (см. Магнитоэлектрический прибор), пригодные, однако, для измерений только в цепях пост. тока. В комплекте с термоэлектрич.

, полупроводниковыми или электронно-ламповыми преобразователями перем. тока в постоянный они применяются для измерения напряжения в цепях перем. тока. Такие В., наз. термоэлектрич., выпрямит, и электронными, применяются гл. обр. в лабораторной практике. Выпрямит. В. используют для измерений в диапазоне звуковых частот, а термоэлектрич. и электронные — на высоких частотах. Недостаток этих приборов — существ, влияние на правильность их показаний формы кривой измеряемого напряжения.

Электронные В. имеют сложные схемы с применением недостаточно стабильных элементов (электронных ламп, малогабаритных электрич. сопротивлений и конденсаторов), что приводит к снижению их надёжности и точности. Однако они незаменимы при измерениях в маломощных радиотехнич. цепях, т. к. имеют большое входное сопротивление и работают в широком диапазоне частот (от 50

гц до 100 Мгц) с погрешностями, не превышающими 3% от верх, предела измерения. Изготовляются также электронные В. для измерения амплитуды импульсов напряжения длительностью от десятых долей мксек при скважности до 2500.

Рис, 2. Вольтметр: а — переносный лабораторный; 6 — щитовой в пыле защищённом корпусе; в — переносный многопредельный ламповый с непосредственным отсчётом.

В начале 20 в. широко применялись В. тепловой и индукционной систем; в настоящее время пром. произ-во их прекращено из-за присущих им недостатков — большое собств. потребление энергии и зависимость показаний от темп-ры окружающей среды.

Схемы включения В. и внешний вид показаны на рис. 1 и 2.

Лит.: Арутюнов В. О., Электрические измерительные приборы и измерения, М.- Л., 1958; Ш к у р и н Г. П., Справочник по электроизмерительным и радиоизмерительным приборам, М., 1960.

Н. Г. Вострокпутов.

  найдено в  «Энциклопедическом словаре»

Вольтметр — Вольтметром называется чувствительный гальванометр с очень большим сопротивлением и с особой шкалой, по которой отсчитывается разность потенциалов и электровозбудительная сила непосредственно в вольтах (см.

Вольт). Как всякий гальванометр, В. определяет только величину, пропорциональную силе тока, а сила тока, по закону Ома, пропорциональна электровозбудительной силе и обратно пропорциональна сопротивлению всей цепи. Если цепь составлять таким образом, что при разных источниках электрического тока сопротивление всей цепи остается одним и тем же, то, на основании закона Ома, сравнение электровозбудительных сил разных источников, сведется к сравнению сил токов. Приведение сопротивлений постоянно к одной величине, трудно выполнимое на практике, становится ненужным, если общее сопротивление цепи очень велико сравнительно с сопротивлением меняющейся части. На этом основано употребление гальванометра с очень большим сопротивлением для сравнения электровозбудительных сил. Однако, чтобы не изменять общей силы тока, можно поместить В. в ответвлении. При соединении двух каких-либо точек на проводнике, по которому идет ток, при помощи другого, побочного, как говорят,
параллельного проводника, в этот последний ответвляется от тока, идущего по первому проводнику, часть тока, тем меньшая, чем больше сопротивление проводника. Эта часть будет очень мала и ответвление тока, можно считать, не повлияет на силу тока в первом проводнике, когда сопротивление параллельного проводника очень велико по сравнению с сопротивлением первого проводника между двумя точками ответвления. С другой стороны, по закону Ома, сила тока в данном проводнике пропорциональна разности потенциалов в начале и в конце этого проводника. Таким образом, если представляется возможным измерять силу тока, появляющегося в проводнике неизменного и очень большого сопротивления, помещаемого параллельно между двумя произвольными точками цепи, между которыми существует разность потенциалов — по этой силе тока уже прямо определяется разность потенциалов в этих двух точках. На этом начале и устраиваются вольтметры. Сам по себе вольтметр — не что иное, как прибор, дающий возможность определять различные силы тока, проходящего через него, причем сопротивление этого прибора току очень большое. Устройство В. весьма разнообразно. В некоторых В. (старой системы) ток проходит по катушке из тонкой проволоки, помещенной между полюсами подковообразного магнита и имеющей внутри себя железную стрелку, вращающуюся на оси. При прохождении через эту катушку тока стрелка, намагниченная магнитом, отклоняется от действия тока на угол тем больший, чем сильнее ток, т. е. чем больше разность потенциалов на концах проволоки катушки. В других В. нет совсем магнитов. Ток в них пропускается по катушке из тонкой проволоки и втягивает внутрь ее тонкостенную трубку, или же иначе, поворачивает эксцентрично катушке помещенный на оси железный цилиндр. В вольтметре Кардью (Cardew), специально употребляемом для измерения разности потенциалов, непрерывно меняющей свой знак, т. е. для тока переменного направления, ток проходит по длинной тонкой проволоке и, нагревая последнюю, изменяет ее длину, что влияет на положение указательной стрелки. При всех измерениях с В. необходимо обращать внимание на изменение сопротивления, происходящее от нагревания, и вводить соответственную поправку в измеряемой силе тока. Градуировка всякого гальванометра позволяет снабдить его особой шкалой, по которой затем и отсчитываются его показания прямо в вольтах. И. Боргман.

АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

Что такое вольтметр и амперметр, их особенности и как подключить

Вольтметр и амперметр — это два основных измерительных устройства, которые активно применяются при работе с бытовыми, а также промышленными электросетями. Они нужны для контроля напряжения и силы тока, которыми обладает сеть, что позволяет своевременно узнавать о проблемах в ней — коротком замыкании, перенапряжении и т.д. Правильное подключение вольтметра и амперметра дает представление и о необходимости проведения ремонта или поиска поломки в сети, которая пока работает без критических сбоев.

Вольтметры — назначение, виды, подключение

Вольтметр — это измерительное устройство, предназначенное для измерения напряжения в электросети. Точность измерений зависит от внутреннего сопротивления конкретной модели, а также ее вида. Если вы хотите получить предельно точные значения, лучше выбирайте модели электронного типа с максимальным сопротивлением.

Виды вольтметров

С тем, что измеряет вольтметр, разобрались. Теперь следует разобраться с тем, какие виды оборудования бывают, их особенностями и возможностями измерения. Разделить устройства по принципу действия можно на две основные категории — электромеханические и электронные.

Электромеханические вольтметры имеют прямую зависимость механического движения от напряжения в электросети. Стрелка располагается на рамке с прикрепленной обмоткой, которая зафиксирована на вращающейся оси внутри магнита постоянного типа.

При появлении в рамке напряжения формируется электромагнитное поле вокруг нее. Под его воздействием начинается проворачивание рамки со стрелкой на угол, который определен величиной напряжения. Чувствительность устройства называется коэффициентом пропорциональности между углом поворота рамки и напряжением. Лишние колебания в рамке убирают с помощью магнитно-индукционных демпферов.

Электронные устройства дополнительно разделяются на аналоговые и цифровые. Узнать значение на первых можно по шкале со стрелкой, на вторых она передается в виде подсвеченных цифр на LED-панели.

Принцип работы аналоговых электронных вольтметров основан на преобразовании переменного тока в постоянный. После этого напряжение поступает на специальный детектор. Его активация отклоняет стрелку на определенный уровень в зависимости от напряжения.

Цифровое электронное оборудование имеет повышенную точность измерения. Принцип его работы заключен в изменении входного аналогового сигнала на цифровой. Закодированный цифровой сигнал передается на устройство, способное преобразовать его в цифры, которые и будут показаны на экране. Точность проводимых измерений зависит от дискретности аналого-цифрового блока, который отвечает за преобразование сигнала.

Что касается бытового применения, то в большинстве случаев достаточно обычного универсального измерительного устройства — мультиметра или тестера. Характеристик такого оборудования хватит для решения простых задач, где не требуется предельная точность измерения.

Как выбрать и подключить вольтметр?

При выборе вольтметра учтите три основных фактора:

  • Входное сопротивление. Диапазон значений зависит от напряжения участка, где планируется измерение.
  • Цена одного деления шкалы на устройстве и допустимая погрешность измерений.
  • При покупке универсального вольтметра важно знать диапазон величин, с которыми он может работать.

Также обратите внимание на маркировку, что позволит определить конкретный тип устройства:

  • Д — электродинамические.
  • М — магнитоэлектрические.
  • Т — термоэлектрические.
  • С — электростатические.
  • Ц — блоки с выпрямителями.
  • Э — электромагнитные.
  • Ф или Щ — электронные.

Вольтметр подключается к электросети параллельно. Подключайте устройство в тех точках, между которыми планируете узнать напряжение. Часть тока при этом будет проходить через сам вольтметр и не будет учтена, однако это относится к систематическим ошибкам измерения, допустимым по стандарту. Просто знайте о том, что показанное прибором напряжение будет немного ниже фактического.

Амперметры — назначение, виды и подключение

Амперметр — это специальное измерительное устройство, предназначенное для определения силы тока в нужной части электросети. Можно использовать в сетях с постоянным или переменным током.

Обычно не возникает проблем с тем, как подключить амперметр в цепь, поскольку происходит это последовательно с зоной, где планируется проведение измерений. Поскольку электроток, который предстоит измерять, напрямую зависит от сопротивления всех компонентов цепи, важно выбрать измерительное устройство с минимальным сопротивлением. Так вы сможете снизить влияние оборудования на измеряемую электроцепь и улучшить точность полученных данных.

Перед тем, как пользоваться амперметром, внимательно осмотрите шкалу — там есть информация о единицах измерения. Градация может быть в мкА, мА, А и кА. Убедитесь в том, что выбранное устройство по возможностям соответствует параметрам сети, где будут проводиться работы. Проверьте возможность соблюдения нужной точности замеров с применением устройства и имеющейся шкалы.

Если по каким-то причинам возникает необходимость в увеличении измеряемой силы тока, можно добавить в сеть шунты или трансформаторы, в некоторых случаях — магнитные усилители. Так можно повысить предельные величины измеряемой силы тока. Подключение амперметра в таких случаях происходит через электротрансформатор или шунт.

Виды амперметров и их особенности

В большинстве случаев выбирать прибор нужно для решения определенных задач. Это исключает проблемы с тем, как подключить амперметр, настроить его и корректно провести замеры. Рынок электроники наполнен такими видами этих приборов:

  • Электромагнитные. Рассчитаны на работу в цепях с постоянным и переменным током. Преимущественно применяются в стандартных электроустановках с переменным током с рабочей частотой 50 Гц.
  • Магнитоэлектрические. Используются для измерения силы тока при ее незначительных значениях в электросетях с постоянным током. В соответствии с назначением единицы измерения на шкале могут быть разными — от мкА до кА.
  • Термоэлектрические. Подходят для контроля силы тока в цепях, где наблюдается высокая частота электротока. В дополнение к встроенному магнитоэлектрическому механизму, сделанному в виде проводника, в таком блоке припаяна термопара. Ток, который протекает по проводнику, приводит к его нагреву, который сразу фиксирует термопара. Она формирует излучение, воздействующее на рамку, которая смещается на угол, зависящий от силы тока.
  • Ферродинамические. Комплектуются такие измерительные блоки замкнутым магнитопроводом, изготовленным из специального ферромагнитного материала, неподвижной катушкой и сердечником. Среди особенностей — высокая точность проводимых измерений, конструктивная надежность, а также минимальная чувствительность к влиянию сторонних электромагнитных полей.
  • Электродинамические. Это специализированные устройства, рассчитанные на проведение замеров силы тока в электроцепях переменного и постоянного токов с высокой частотой вплоть до 200 Гц. Отличаются крайней чувствительностью к перегрузкам, а также влиянию внешних электромагнитных полей. Однако имеют высокую точность измерения, что дает возможность применять их в качестве контрольного оборудования для проверки других амперметров.
  • Цифровые. Современное универсальное решение, в котором комбинируются все преимущества отдельных видов аналогового оборудования. Это небольшие размеры в сочетании с высокой точностью результата, простотой в применении и удобством при измерении.

Несмотря на наличие электриков, предпочитающих работу с аналоговым оборудованием, цифровое постепенно вытесняет его из-за своих преимуществ. Не стоит забывать и о мультиметрах, где кроме прочего функционала предусмотрена возможность измерять силу тока.

Выводы

С тем, как подключить амперметр и вольтметр, после выбора нужного варианта оборудования особых проблем возникнуть не должно. Выбирая такие устройства для личного пользования достаточно учесть несколько факторов:

  • Диапазон допустимых измерений.
  • Тип тока в сети, где будут проводиться работы.
  • Градацию шкалы при использовании аналоговых вариантов.

В месте проведения замеров лучше максимально исключить влияние внешних факторов, особенно электромагнитных полей от работающей техники или прочих источников.

значение, определение в кембриджском словаре английского языка

Примеры вольтметра

Вольтметр

Частоту рассеяния измеряли электронным счетчиком, а для получения напряжения датчика давления использовали интегрирующий цифровой вольтметр .

Из Кембриджского корпуса английского языка