Вольтметр принцип действия. Принцип работы вольтметра: конструкция, типы и применение

Как устроен вольтметр и на каком принципе он работает. Какие бывают типы вольтметров. Где применяются вольтметры и как правильно ими пользоваться. Основные характеристики вольтметров.

Что такое вольтметр и для чего он нужен

Вольтметр — это электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения напряжения (разности потенциалов) между двумя точками электрической цепи. Основное назначение вольтметра — определение величины электрического напряжения в вольтах.

Вольтметры широко применяются для:

• Измерения напряжения в электрических сетях и устройствах
• Контроля уровня напряжения в различных точках электрических схем
• Проверки исправности и диагностики электрооборудования
• Настройки и калибровки электронных устройств
• Научных исследований в области электричества и электроники

Правильное использование вольтметра позволяет обеспечить безопасную и эффективную работу электрооборудования, а также выявить неисправности на ранней стадии.

Принцип работы вольтметра

Как же работает вольтметр и на чем основан принцип его действия? Рассмотрим основные моменты:

• В основе работы вольтметра лежит закон Ома, связывающий напряжение, ток и сопротивление
• Вольтметр включается параллельно участку цепи, на котором измеряется напряжение
• Через вольтметр протекает небольшой ток, пропорциональный измеряемому напряжению
• Этот ток вызывает отклонение стрелки или изменение показаний на цифровом дисплее
• Шкала вольтметра откалибрована в вольтах для прямого считывания напряжения

Важно отметить, что идеальный вольтметр должен иметь бесконечно большое внутреннее сопротивление, чтобы не влиять на измеряемую цепь. На практике это сопротивление стараются сделать как можно выше.

Конструкция вольтметра

Базовая конструкция аналогового вольтметра включает следующие основные элементы:

1. Измерительный механизм — обычно магнитоэлектрического типа с подвижной катушкой
2. Шкала, откалиброванная в вольтах
3. Стрелочный указатель, соединенный с подвижной частью механизма
4. Добавочное сопротивление, включенное последовательно с измерительным механизмом
5. Переключатель диапазонов измерения
6. Корпус прибора с клеммами для подключения

В цифровых вольтметрах вместо стрелочного механизма используется аналого-цифровой преобразователь и цифровой дисплей для отображения измеренного напряжения.

Основные типы вольтметров

Существует несколько основных типов вольтметров, различающихся по принципу действия и назначению:

• Магнитоэлектрические — наиболее распространенный тип аналоговых вольтметров
• Электромагнитные — применяются для измерения переменного напряжения
• Электростатические — для измерения высоких напряжений
• Цифровые — с электронной схемой преобразования и цифровым отсчетом
• Комбинированные — совмещают функции вольтметра и других измерительных приборов

Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, определяющие область применения.

Как правильно пользоваться вольтметром

Для корректного измерения напряжения с помощью вольтметра необходимо соблюдать следующие правила:

1. Выбрать подходящий диапазон измерения вольтметра
2. Подключить вольтметр параллельно исследуемому участку цепи
3. Соблюдать полярность подключения для постоянного напряжения
4. Не превышать максимально допустимое напряжение для данного прибора
5. Учитывать погрешность измерения, указанную в паспорте вольтметра
6. При необходимости использовать дополнительные делители напряжения

Соблюдение этих простых правил обеспечит точность измерений и безопасность использования вольтметра.

Основные характеристики вольтметров

При выборе и использовании вольтметра важно учитывать следующие основные характеристики:

• Диапазон измеряемых напряжений
• Класс точности прибора
• Входное сопротивление
• Частотный диапазон (для переменного напряжения)
• Чувствительность
• Потребляемая мощность

Эти параметры определяют возможности и ограничения конкретной модели вольтметра при проведении измерений.

Применение вольтметров в различных областях

Вольтметры находят широкое применение в самых разных сферах деятельности:

• Электроэнергетика — контроль напряжения в электросетях
• Электроника — настройка и диагностика электронных устройств
• Автомобильная промышленность — проверка электрооборудования автомобилей
• Бытовая техника — тестирование и ремонт бытовых электроприборов
• Научные исследования — изучение электрических явлений
• Учебный процесс — демонстрация законов электричества

В каждой области применяются вольтметры с характеристиками, оптимальными для решения конкретных задач.

Заключение

Вольтметр является незаменимым инструментом для измерения электрического напряжения в различных устройствах и системах. Понимание принципов работы вольтметра и правил его использования позволяет проводить точные измерения и обеспечивать безопасность при работе с электричеством. Современные цифровые вольтметры значительно расширили возможности измерений и упростили процесс контроля напряжения в электрических цепях.

Принцип работы вольтметра

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

• Принцип работы вольтметра
• Типы вольтметров

Принцип работы вольтметра

Его работа основана на принципе закона Ома. Закон Ома гласит: «Напряжение на сопротивлении прямо пропорционально току, проходящему через него». Любой базовый счетчик имеет разность потенциалов на своих клеммах, когда через него протекает полномасштабный ток. Символом для обозначения вольтметра является круг с вложенной буквой V.

Вольтметр всегда подключается параллельно к нагрузке в цепи, для которой должно измеряться напряжение. Вольтметр постоянного тока имеет знаки полярности. Поэтому необходимо подключить клемму плюса (+) вольтметра к верхней точке потенциала, а клемму минуса (-) к нижней точке потенциала, чтобы получить отклонение вольтметра.

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

Полная шкала напряжения

Типы вольтметров

Аналоговые вольтметры

Включает отклоняющий тип индикаторных измерителей напряжения. 

Аналоговый вольтметр можно разделить на три категории.

• Инструменты с подвижной катушкой
• Движущиеся железно
• Электростатический вольтметр

Инструменты с подвижной катушкой

Тип измерительных приборов с подвижной катушкой Аналоговые вольтметры доступны в двух типах. Они есть:

• Инструменты с подвижной катушкой с постоянным магнитом
• Инструменты с подвижной катушкой

Инструменты с подвижной катушкой с постоянным магнитом

Инструменты с постоянными магнитами с подвижной катушкой 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 течет через катушку, отклоняющий крутящий момент генерируется в соответствии с уравнением силы Лоренца.

Приборы с подвижной катушкой типа «Динамо» состоят из двух катушек. Одна катушка зафиксирована, а другая катушка вращается вокруг нее. Взаимодействие двух полей создает отклоняющий момент.

Инструменты с подвижным железом

Инструменты с подвижным железом используются в цепях переменного тока и подразделяются на инструменты с простым подвижным железом, типом динамометра и индукционным. Он состоит из мягкого железа, содержащего подвижные и неподвижные катушки.

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

Электростатический вольтметр

Он работает по электростатическому принципу, когда отталкивание между двумя зарядовыми пластинами отклоняется от указателя, прикрепленного к пружине.

Эти приборы используются для измерений переменного и постоянного тока высокого напряжения. Это высокочувствительные приборы, способные измерять минимальное напряжение заряда, а также напряжение высокого диапазона почти 200 кВ.

Вакуумный ламповый вольтметр

Эти типы инструментов могут работать как с переменным / постоянным напряжением, так и с измерениями сопротивления. Эти устройства используют электронный усилитель между входом и счетчиком.

Если это устройство использует вакуумную лампу в усилителе, то это называется вакуумным ламповым вольтметром (VTVM). VTVM используются в измерениях переменного тока высокой мощности.

Полевой транзистор (FET) — это транзистор, который использует электрическое поле для управления электрическим поведением устройства. Они также известны как униполярные транзисторы. Вольтметр на основе полевых транзисторов использует это свойство полевых транзисторов при измерении напряжения.

Цифровой вольтметр (DVM)

DVM отображает напряжение с помощью светодиодов или ЖК-дисплеев для отображения результата.

Прибор должен содержать аналого-цифровой преобразователь.

Устройство содержит запрограммированный микроконтроллер, АЦП и ЖК-дисплей для обеспечения точного цифрового отображения аналоговых значений от 0 до 15 вольт постоянного тока.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 7 чел.
Средний рейтинг: 3.3 из 5.

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

Вольтметры ‒ определение, принцип работы, типы

Амперметры и вольтметры — это самые основные электрические приборы, которые вы увидите в любой школьной лаборатории или мастерской по ремонту гаджетов. Ранее мы рассмотрели первое, а сегодня мы расскажем, что такое вольтметр, зачем мы его используем, как он работает и какие типы вольтметров существуют.

Определение вольтметра

Вольтметр — это прибор для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками цепи. На самом базовом уровне это гальванометр с последовательным сопротивлением. Измеритель отображает разность потенциалов на участке цепи в разных номиналах Вольт, поэтому и произошло название «вольтметр».

Вольтметр представляет собой подвижную катушку или аналогичный механизм внутри двух полюсов магнита. Внутри движущейся конструкции также крепится игла, указатель или датчик, который позволяет нам считывать значение отклонения этой движущейся части (из-за магнитного поля). По размеру и мощности они могут сильно различаться — есть маленькие легкие, используемые в лабораториях и мастерских электроники, а есть большие прочные, прикрепленные к мощным генераторам и трансформаторам. А еще есть те очень мощные, которые мы можем видеть на электростанциях, способные измерять несколько тысяч вольт!

Вольтметр Принцип работы

Идея вольтметра заключается в соединении гальванометра с высоким сопротивлением. Поскольку гальванометр определяет наличие электричества в цепи, частью которой он также является, последовательное сопротивление делает пару тем, что мы, по сути, называем вольтметром. Поскольку последовательное сопротивление пропускает очень небольшой ток через гальванометр, отклонение его стрелки будет указывать на падение напряжения на паре метр-сопротивление (полученное из уравнения V = IR). Идеальный вольтметр, конечно, имеет бесконечное сопротивление.

Из-за такого расположения, как указано выше, мы должны использовать вольтметр только параллельно с фактической цепью. Просто присоедините клеммы вольтметра (они не имеют полярности, поэтому используйте любую) к точкам, на которых вы хотите увидеть напряжение, и метр покажет вам. При условии, конечно, что он имеет правильный номинал.

Другое дело. Амперметр может измерять ток, протекающий по всей цепи. Но вольтметр может определить падение напряжения только в двух выбранных вами точках. Это связано с тем, что амперметр становится частью цепи, а вольтметр — нет — он находится вне основной цепи.

В большинстве аналоговых вольтметров прибор устроен следующим образом: имеется большой полый магнит, а внутри его углубления (между полюсами) находится спиральная пружина, закрепленная на шпинделе. К шпинделю также прикреплена катушка из тонкой проволоки, так что при его движении пружина скручивается. Стрелка метра также прикреплена к этому узлу.

Итак, когда ток проходит через проволочную катушку, он создает электромагнитное поле, которое, в свою очередь, выталкивается собственным постоянным магнитным полем большого магнита. Таким образом, катушка перемещается, а вместе с ней перемещается и стрелка, которая показывает показания на установленной калиброванной шкале. Когда вы разрываете цепь, катушка теряет свое магнитное поле, и энергия взведенной пружины помогает вернуть ее в исходное (нулевое) положение.

Типы вольтметров

В зависимости от использования существует множество типов вольтметров, которые мы видим в большинстве лабораторий, мастерских, а также центрах производства и распространения электроэнергии. Наиболее распространенными из них являются следующие:

Стандартный вольтметр постоянного тока

Все цепи, которые не работают с основной линией питания, в основном работают от постоянного тока. Для работы с этими схемами нам понадобится стандартный вольтметр постоянного тока. Вы можете увидеть эти наиболее часто встречающиеся вольтметры повсюду – в школах или колледжах, в лабораториях физики или электроники, в мастерских электроники и даже в авторемонтных мастерских. В школах используются аналоговые вольтметры, которые могут измерять от 0 до 10 вольт, так как это вся мощность, которую мы используем в школьной электронике. В магазинах электроники или электротоваров вы увидите различные 9Мультиметры 0042 с гораздо большими возможностями.

Вольтметр с усилителем

Также известные как милливольтметры или микровольтметры, это чувствительные приборы, способные определять мельчайшие уровни падения потенциала. По сути, на входной линии этих вольтметров находится электронный усилитель, многократно увеличивающий амплитуду поступающего электричества, так что для измерения эффекта можно использовать обычный вольтметр. Увидеть их можно только в специальных лабораториях и мастерских.

Цифровой вольтметр

В наши дни все становится цифровым, почему бы не использовать и вольтметры? Основная идея здесь состоит в том, чтобы записать отклонение движущейся катушки (как мы упоминали выше), а затем пропустить его через аналого-цифровой преобразователь. Результат отображается в читаемых числах на электронном дисплее.

В настоящее время на большинстве рабочих мест используются цифровые вольтметры. С электриками, фабричными и ремонтниками фактически используют мультиметр, сочетающий в себе возможности амперметров и вольтметров, и они в основном цифровые. Цифровые вольтметры, как правило, более надежны, чем аналоговые, поскольку они более прочные и имеют меньше движущихся частей.

Вольтметры переменного тока

Как правило, большинство вольтметров, которые вы будете использовать в повседневной жизни, а также в мастерских или лабораториях, являются вольтметрами постоянного тока, то есть они работают только в цепи постоянного тока. Но когда вам нужно измерить разность потенциалов в цепях с переменным током, вам понадобится вольтметр переменного тока. Это не что иное, как стандартный вольтметр с выпрямителем, закрепленным на входной линии. Выпрямитель преобразует переменный ток почти в постоянный, поэтому вольтметр показывает среднее напряжение.

Заключение

Вольтметр или вольтметр может определить разность потенциалов между двумя точками в данной цепи. Они могут быть маленькими или большими; измерения от микровольт до киловольт. По крайней мере, один вольтметр входит в комплект каждой школьной лаборатории по физике для выполнения практических занятий по электронике. Вы можете проводить эксперименты с диодами и резисторами с помощью вольтметра.

▷ Как пользоваться вольтметром?

Хотите знать, как использовать вольтметр? Тогда вам следует прочитать эту статью Насира, который написал новую часть своей серии руководств по приборам, используемым в электротехнике для измерения.

Если вы хотите отправить статью, отправьте нам письмо, и мы опубликуем ее в блоге!

Введение

Итак, как и было обещано, вот еще одно очень интересное и информативное, но простое и легкое руководство по измерительным приборам для инженеров-электриков.

Если вы инженер-электрик или хотя бы немного интересуетесь такими электрическими вещами, я почти уверен, что все вы знакомы с этим измерительным прибором, известным как вольтметр, и с тем, как его использовать.

Это один из самых известных или, можно сказать, широко используемых измерительных приборов, используемых в наши дни, наряду с амперметром. Но большинство людей не знают о внутренней конструкции и принципе работы, поэтому здесь я собираюсь пролить на это свет.

Что такое вольтметр?

Вольтметр — это устройство, которое используется для измерения электрического потенциала или напряжения. Поскольку мы уже изучили амперметр в нашем самом первом уроке, так что понять работу вольтметра действительно просто и легко.

На самом деле ничего нового, потому что вольтметр — это просто расширение амперметра и работает по тому же принципу, что и гальванометр Дарсонваля.

Принцип работы вольтметров

Вольтметр работает по принципу закона Ома, согласно которому напряжение на сопротивлении прямо пропорционально протекающему через него току. Чтобы реализовать это в реальном времени, мы формируем конструкцию гальванометра, так что катушка подвешена в магнитном поле.

Мы знаем, что ток, проходящий через цепь, также проходит через катушку, и стрелка, прикрепленная к катушке, которая отклоняется на шкале отсчета, движется, и движение стрелки прямо пропорционально проходящему через нее току.

Эта конструкция показана на рисунке ниже:

Чтобы превратить этот амперметр в гальванометр, последовательно с катушкой гальванометра присоединим большое сопротивление. Этот резистор минимизирует влияние катушки на цепь.

Так как по закону Ома напряжение прямо пропорционально сопротивлению, то напряжение, потребляемое гальванометром, сводится к минимуму и измеряется очень точное падение напряжения в цепи.

Точность вольтметров

Что касается точности вольтметров, цифровые вольтметры более точны, чем аналоговые вольтметры. Аналоговые вольтметры отображают результаты в виде отклонившейся на экране стрелки, отклонение которой пропорционально величине напряжения.

Их точность составляет несколько процентов, тогда как точность цифровых вольтметров, использующих аналого-цифровой преобразователь для численного отображения результатов, очень точна.

Применение вольтметров

Вольтметры являются одним из наиболее широко используемых измерительных приборов, особенно в схемах и оборудовании, где требуются очень точные измерения.

• Они измеряют напряжение для обеспечения безопасности цепи и используемых компонентов.
• Они используются при отладке цепей для подтверждения того, что оптимальное значение требуемого напряжения присутствует и доступно для каждого компонента.
• Они используются с электронно-лучевыми трубками для обеспечения наилучших и точных результатов.