Обозначение вольтметра в схеме. Обозначение вольтметра на электрических схемах: назначение, принцип работы и виды

Как обозначается вольтметр на электрических схемах. Какое назначение имеет вольтметр. Как работает вольтметр. Какие бывают виды вольтметров. Каковы основные характеристики вольтметров.

История создания вольтметра

Вольтметр был изобретен в конце 19 века на основе открытий в области электричества и магнетизма. Ключевые этапы в истории его создания:

• 1800 год — Алессандро Вольта создает первый химический источник постоянного тока — «вольтов столб»
• 1820 год — Ханс Кристиан Эрстед обнаруживает связь между электричеством и магнетизмом
• 1830 год — Майкл Фарадей открывает явление электромагнитной индукции
• 1881 год — Арсен Д’Арсонваль создает гальванометр магнитоэлектрической системы
• 1881 год — на Международном электротехническом конгрессе прибор для измерения напряжения назван «вольтметром»

Что такое вольтметр и для чего он нужен?

Вольтметр — это электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения электрического напряжения в электрических цепях. Его основные функции:

• Измерение разности потенциалов между двумя точками электрической цепи
• Определение величины ЭДС источников тока
• Контроль уровня напряжения в электрических сетях и устройствах
• Диагностика неисправностей в электрооборудовании

Вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором необходимо измерить напряжение. Идеальный вольтметр должен иметь бесконечно большое внутреннее сопротивление, чтобы не влиять на параметры измеряемой цепи.

Как обозначается вольтметр на электрических схемах?

На электрических принципиальных схемах вольтметр обозначается следующим образом:

• Графическое обозначение — окружность с латинской буквой V внутри
• Буквенное обозначение — латинская буква V или русская буква В
• Буквенно-цифровое обозначение — PV с порядковым номером

Дополнительно могут указываться:

• Тип измеряемого напряжения (постоянное, переменное)
• Диапазон измерений
• Класс точности прибора

Принцип работы вольтметра

В основе работы вольтметра лежит преобразование измеряемого напряжения в пропорциональное отклонение стрелки или цифровое показание. Основные принципы работы:

Магнитоэлектрический вольтметр:

• Измеряемое напряжение создает ток в катушке
• Катушка с током поворачивается в магнитном поле постоянного магнита
• Угол поворота катушки пропорционален измеряемому напряжению

Электромагнитный вольтметр:

• Измеряемое напряжение создает магнитное поле в катушке
• Ферромагнитный сердечник втягивается в катушку
• Сила втягивания пропорциональна квадрату напряжения

Электростатический вольтметр:

• Измеряемое напряжение подается на систему пластин
• Подвижная пластина отклоняется под действием электростатических сил
• Отклонение пропорционально квадрату напряжения

Основные виды вольтметров

Вольтметры классифицируются по различным признакам:

По принципу действия:

• Магнитоэлектрические
• Электромагнитные
• Электростатические
• Электродинамические
• Цифровые

По виду измеряемого напряжения:

• Постоянного тока
• Переменного тока
• Импульсные
• Универсальные

По конструктивному исполнению:

• Щитовые (панельные)
• Переносные
• Стационарные лабораторные

Характеристики вольтметров

Основные технические характеристики вольтметров включают:

• Диапазон измерений — от долей милливольта до сотен киловольт
• Входное сопротивление — от единиц кОм до сотен МОм
• Класс точности — от 0.1 до 4.0
• Частотный диапазон — для переменного тока от единиц Гц до сотен МГц
• Время установления показаний — от долей секунды до нескольких секунд

Как правильно пользоваться вольтметром?

Для корректного измерения напряжения вольтметром необходимо соблюдать следующие правила:

1. Выбрать подходящий диапазон измерений
2. Подключить вольтметр параллельно исследуемому участку цепи
3. Соблюдать полярность при измерении постоянного напряжения
4. Учитывать входное сопротивление вольтметра
5. При измерении в высоковольтных цепях соблюдать правила электробезопасности

Правильное использование вольтметра позволяет получить точные результаты измерений и обеспечить безопасность работы.

Современные цифровые мультиметры

В настоящее время широкое распространение получили цифровые мультиметры, сочетающие функции вольтметра, амперметра и омметра. Их преимущества:

• Высокая точность измерений
• Широкий диапазон измеряемых величин
• Автоматический выбор пределов измерений
• Дополнительные функции (измерение емкости, частоты и др.)
• Возможность подключения к компьютеру

Цифровые мультиметры практически вытеснили аналоговые приборы в большинстве сфер применения.

Вольтметр обозначение на схеме

Он использовал батареи с большим или меньшим количеством элементов. Маленькие батареи давали слабую искру, большие батареи сильную и яркую. Другие большие или меньшие производные используются только в лабораторных условиях. Подробнее о производных величинах читайте на странице про сокращённую запись численных величин. Для измерения напряжения или разности потенциалов используется прибор, который называется вольтметр.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Обозначения в эл. схемах
• Обозначение на электрических схемах пакетного переключателя
• Как разобрать обозначения на схемах
• Вольтметр-измеряем напряжение. Назначение, принцип работы, типы.
• Урок физики в 8-м классе по теме «Изучение электрических цепей»
• Прибор для измерения напряжения. Как измерить напряжение мультиметром

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Цифровой вольтметр: виды, схема, описание

Обозначения в эл. схемах

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga. Основной единицей измерения электрического напряжения является вольт.

На практике, чаще всего, приходится сталкиваться с вольтами и милливольтами. Существует два основных вида напряжений — постоянное и переменное. Источником постоянного напряжения служат батареи, аккумуляторы. Источником переменного напряжения может служить, например, напряжение в электрической сети квартиры или дома. Для измерения напряжения используют вольтметр. Вольтметры бывают стрелочные аналоговые и цифровые. На сегодняшний день стрелочные вольтметры уступают пальму первенства цифровым, так как вторые более удобны в эксплуатации.

Если при измерении стрелочным вольтметром показания напряжения приходится вычислять по шкале, то у цифрового результат измерения сразу высвечивается на индикаторе. Да и по габаритам стрелочный прибор проигрывает цифровому. Но это не значит, что стрелочные приборы совсем не применяются. Есть некоторые процессы, которые цифровым прибором увидеть нельзя, поэтому стрелочные больше применяются на промышленных предприятиях, лабораториях, ремонтных мастерских и т.

При измерении постоянного напряжения на схеме указывается полярность подключения вольтметра, если же измеряется переменное напряжение, то полярность подключения не указывается. Напряжение измеряют между двумя точками схемы: в электронных схемах между плюсовым и минусовым полюсами, в электрических схемах между фазой и нулем. Вольтметр подключают параллельно источнику напряжения или параллельно участку цепи — резистору, лампе или другой нагрузке, на которой необходимо измерить напряжение:.

Рассмотрим подключение вольтметра: на верхней схеме напряжение измеряется на лампе HL1 и одновременно на источнике питания GB1. На нижней схеме напряжение измеряется на лампе HL1 и резисторе R1. Перед тем, как измерить напряжение, определяют его вид и приблизительную величину.

Дело в том, что у вольтметров измерительная часть рассчитана только для одного вида напряжения, и от этого результаты измерений получаются разными.

Вольтметр для измерения постоянного напряжения не видит переменное, а вольтметр для переменного напряжения наоборот, постоянное напряжение измерить сможет, но его показания будут не точными. Знать приблизительную величину измеряемого напряжения также необходимо, так как вольтметры работают в строго определенном диапазоне напряжений, и если ошибиться с выбором диапазона или величиной, прибор можно повредить.

Диапазон измерения вольтметра составляет 0… Вольт, значит, напряжение можно измерять только в этих пределах, так как при измерении напряжения выше Вольт прибор выйдет из строя. Помимо приборов, измеряющих только один параметр напряжение, ток, сопротивление, емкость, частота , существуют многофункциональные, в которых заложено измерение всех этих параметров в одном приборе.

Такой прибор называется тестер в основном это стрелочные измерительные приборы или цифровой мультиметр. На тестере останавливаться не будем, это тема другой статьи, а сразу перейдем к цифровому мультиметру. В основной своей массе мультиметры могут измерять два вида напряжения в пределах 0… Вольт. Для удобства измерения оба напряжения разделены на два сектора, а в секторах на поддиапазоны: у постоянного напряжения поддиапазонов пять, у переменного — два. У каждого поддиапазона есть свой максимальный предел измерения, который обозначен цифровым значением: m , 2V , 20V , V , V.

Вначале определяемся с видом измеряемого напряжения постоянное или переменное и переводим переключатель в нужный сектор.

Для примера возьмем пальчиковую батарейку, постоянное напряжение которой составляет 1,5 Вольта.

Относительно этого щупа производятся все измерения. Плюсовым щупом касаемся положительного полюса батарейки, а минусовым — отрицательного. Результат измерения 1,59 Вольта сразу виден на индикаторе мультиметра. Как видите, все очень просто. Теперь еще нюанс.

Если на батарейке щупы поменять местами, то перед единицей появится знак минуса, сигнализирующий, что перепутана полярность подключения мультиметра. Знак минуса бывает очень удобен в процессе наладке электронных схем, когда на плате нужно определить плюсовую или минусовую шины. Ну а теперь рассмотрим вариант, когда величина напряжения неизвестна.

В качестве источника напряжения оставим пальчиковую батарейку. Эти цифры говорят о том, что напряжения нет или его величина слишком мала, или выбран слишком большой диапазон измерения.

Опускаемся ниже. В принципе этих показаний уже достаточно, чтобы сказать, что напряжение пальчиковой батарейки составляет 1,5 Вольта. Однако нолик, стоящий впереди, предлагает снизиться еще на предел ниже и точнее измерить напряжение. Теперь можно с точностью сказать, что напряжение пальчиковой батарейки составляет 1,58 Вольта. Вот таким образом, не зная величину напряжения, находят ее, постепенно снижаясь от высокого предела измерения к низкому. Единица сигнализирует о том, что измеряемое напряжение или ток выше выбранного предела измерения.

Этот предел предназначен для измерения совсем маленьких напряжений милливольт , с которыми иногда приходится сталкиваться при наладке какой-нибудь радиолюбительской конструкции. Процесс измерения переменного напряжения ни чем не отличается от измерения постоянного. Отличие состоит лишь в том, что для переменного напряжения соблюдать полярность щупов не требуется. Сектор переменного напряжения разбит на два поддиапазона V и V.

В качестве примера измерим напряжение домашней сети Вольт. На индикаторе сразу появился результат измерения Вольт. И еще один момент. Перед измерением высоких напряжений ВСЕГДА лишний раз убеждайтесь в исправности изоляции щупов и проводов вольтметра или мультиметра , а также дополнительно проверяйте выбранный предел измерения.

И только после всех этих операций производите измерения. Этим Вы убережете себя и прибор от неожиданных сюрпризов. А если что осталось не понятно, то посмотрите видеоролик, где показано измерение напряжения и силы тока с помощью мультиметра. Как Вы убедились, измерить напряжение мультиметром не так уж и сложно.

Главное понимать что, где и как. И в заключении хочу предложить Вам прочитать статью прибор для измерения силы тока, как измерить силу тока мультиметром. Добрый вечер, ali almzuge! Все для Вас! Будут вопросы, обращайтесь. Буду компетентен, отвечу. Оставить комментарий.

Имя обязательно. Email обязательно. Оповещать о новых комментариях к статье по почте. Подписаться без комментирования E-Mail:. Прибор для измерения напряжения. Как измерить напряжение мультиметром. Поделиться с друзьями:. Еще интересно почитать: Как подключить двойную розетку Схемы подключения трех и более ламп. Как правильно подключить УЗО.

Последовательное и параллельное соединение ламп. Назначение, устройство и работа магнитного пускателя. Сергей

Обозначение на электрических схемах пакетного переключателя

Как невозможно читать книгу без знания букв, так невозможно понять ни один электрический чертеж без знания условных обозначений. В этой статье рассмотрим условные обозначения в электрических схемах: какие бываю, где найти расшифровку, если в проекте она не указана, как правильно должен быть обозначен и подписан тот или иной элемент на схеме. Но начнем немного издалека Вообще, нормативная литература изучается по ходу работы, проектирования. Невозможно прочитать всю нормативную литературу, относящуюся к твоей специальности или, даже, более узкой специализации. И каждому проектировщику приходится отслеживать изменения и новые требования нормативных документов, изменения в линейках производителей электрооборудования, постоянно поддерживать свою квалификацию на должном уровне.

графического обозначения электроизмерительного прибора a) амперметр б) вольтметр в) вольтметр двойной г) вольтметр дифференциальный.

Как разобрать обозначения на схемах

Таблица 8 Наименование Обозначение 1. Для указания назначения электроизмерительного прибора в его обозначение вписывают условные графические обозначения, установленные в стандартах ЕСКД. Ячейка — ограниченная поставка электроэнергии. Заземление — 0 вт или заземление в зависимости от схемы. Диод — ограничивает направление тока, чтобы он тёк только в одном направлении. Светодиод LED — полупроводниковый диод, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Фотодиод — полупроводниковый диод, обладающий свойством односторонней фотопроводимости при воздействии на него оптического излучения.

Вольтметр-измеряем напряжение. Назначение, принцип работы, типы.

Условные графические обозначения коммутационных изделий — выключателей, переключателей, электромагнитных реле построены на основе символов контактов: замыкающих рис. Контакты, одновременно замыкающие или размыкающие две цепи, обозначают, как показано на рис. За исходное положение замыкающих контактов на электрических схемах принято разомкнутое состояние коммутируемой электрической цепи, размыкающих — замкнутое, переключающих — положение, в котором одна из цепей замкнута, другая разомкнута исключение составляет контакт с нейтральным положением. Стандартизованная система УГО предусматривает отражение и таких конструктивных особенностей, как неодновременность срабатывания одного или нескольких контактов в группе, отсутствие или наличие фиксации их в одном из положений. Так, если необходимо показать, что контакт замыкается или размыкается раньше других, символ его подвижной части дополняют коротким штрихом, направленным в сторону срабатывания рис.

Справочник электронный. Условные обозначения для электрических схем по новому стандарту

Урок физики в 8-м классе по теме «Изучение электрических цепей»

Элемент гальванический или аккумуляторный допускается знаки полярности не указывать. Трансформация условных обозначений производится в таблице данных фигуры, путем выбора соответствующих позиций из выпадающих списков: Назначение, Тип прибора, и Характеристика. Таким образом, к примеру первая фигура из трафарета, путем комбинации пунктов таблицы данных фигуры, позволит получить условных обозначений вольтметра с различными функциональными особенностями. Перед тем, как будут приведены примеры условных обозначений входящих в трафарет, посмотрите пример трансформации фигур на видео:. Для всех условных обозначений измерительных приборов кроме условных обозначений электрических часов , в таблице данных фигуры, можно выбрать тип прибора: показывающий, регистрирующий или показывающий и регистрирующий.

Прибор для измерения напряжения. Как измерить напряжение мультиметром

Сегодня речь пойдёт как раз о таком приборе. 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.

Электроизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их принципа действия.

Умение читать электросхемы — это важная составляющая, без которой невозможно стать специалистом в области электромонтажных работ. Каждый начинающий электрик обязательно должен знать, как обозначаются на проекте электропроводки розетки, выключатели, коммутационные аппараты и даже счетчик электроэнергии в соответствии с ГОСТ. Далее мы предоставим читателям сайта Сам Электрик условные обозначения в электрических схемах, как графические, так и буквенные. Принципиальная электрическая схема показывает все элементы, детали и сети, входящие в состав чертежа, электрические и механические связи.

Разделы: Физика. Цель урока : Научить учащихся собирать простейшие электрические цепи. Развивать технические приемы умственной деятельности. Выявить наличие навыков, их сформированности.

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga. Основной единицей измерения электрического напряжения является вольт.

Какое условное обозначение на схемах имеет вольтметр? Нарисуйте схему его включения в цепь, содержащую источник тока, ключ и лампу. Ваш ответ Отображаемое имя по желанию : Отправить мне письмо на это адрес если мой ответ выбран или прокомментирован: Отправить мне письмо если мой ответ выбран или прокомментирован Конфиденциальность: Ваш электронный адрес будет использоваться только для отправки уведомлений. Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь. Похожие вопросы 1 ответ. Какое условное обозначение на схемах имеет амперметр? Нарисуйте электрическую цепь, состоящую из следующих элементов: амперметр, вольтметр, ключ, источник тока, лампа, электрический звонок, резистор.

Содержатся основные теоретические сведения, программы работ и указания по их выполнению, контрольные вопросы для самопроверки. Изучить способы включения в цепь основных электроизмерительных приборов амперметра, вольтметра, ваттметра. Электроизмерительный прибор ЭИП — средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, допустимой для непосредственного восприятия наблюдателем.

Практическое занятие.Условные обозначения на приборе, основные параметры вольтметров.

 

Практическое занятие.

Условные обозначения на приборе, основные параметры вольтметров.

Итальянский учёный Алессандро Вольт, проведя ряд экспериментов с электричеством, приходит к выводу, что получить электрический ток можно используя соединение металлов с жидкостью. Поместив медные пластины, покрытые цинком, в кислоту, он в 1800 году создаёт первый электрохимический источник энергии, названный позже «вольтов столб».

Он также устанавливает, что при соединении двух разных металлов возникает сила, которая затрачивается на работу по перемещению электрического заряда из одной точки в другую. При этом перемещённый заряд изменяет свой потенциал (величину энергии), которым он обладает. Разность между начальным потенциалом и конечным получает название «напряжение».

Для измерения количества электричества Вольт использует металлический стержень, вставленный в каучуковую пробку и помещённый в бутылку. На нижний конец, находящийся в бутылке, он надевает соломинки, а на другой — шар. Учёный наблюдает, что при контакте шара с наэлектризованным веществом соломинки отталкиваются. Это позволяет ему судить о степени заряженности материала.

Существование напряжения Вольт доказал проведя следующий опыт. На электроскоп (прибор регистрирующий заряд) был надет медный и цинковый диск. Между ними проложен тонкий слой диэлектрика. На короткое время физик замыкал металлы между собой проволокой. Лепестки на электроскопе немного раздвигались. Далее диски раздвигались на большее расстояние, при этом лепестки регистратора расходились ещё больше.

Фактически это был первый эксперимент, позволяющий измерить, хотя и в грубой форме, напряжение. В 1830 году английский учёный Майкл Фарадей открывает явление электромагнитной индукции, на котором впоследствии создаётся ряд электроизмерительных приборов.

В 1881 году французский физик Арсен Д’Арсонваль создаёт устройство, состоящее из катушки и стрелки, помещённых в постоянное магнитное поле. На катушку подавался электрический ток, в результате чего стрелка отклонялась от начального положения. В этом же году был проведён Международный электротехнический конгресс, на котором были приняты обозначения электрических величин. Прибор, предназначенный для измерения разности потенциалов, был назван вольтметром, а напряжение стало измеряться в вольтах.

СУТЬ ПРИБОРА

Вольтметр — это устройство, относящееся к классу электроизмерительных приборов, предназначенное для измерения электродвижущей силы (ЭДС) на участке электрической линии. Другими словами, вольтметр показывает разность потенциалов (напряжение) между двумя точками электрической цепи. Подключается он всегда параллельно к источнику тока или нагрузке.

При измерении устройство не должно никоим образом воздействовать на параметры электрической цепи, поэтому идеальным считается прибор, имеющий бесконечно большое внутреннее сопротивление. От этого параметра в первую очередь и зависит точность замеров. В зависимости от формы измеряемого сигнала, вольтметры разделяются на устройства, измеряющие постоянный или переменный т

Перейдем к классам испытательного напряжения: это напряжение, которое может выдержать изоляция данного прибора. Если измеряется в кВ – киловольтах, т.е. тысячах вольт, то значение указывается внутри звездочки.

Рис. Условные обозначения классов испытательного напряжения

Надо обращать внимание на приведенные ниже символы, когда дело касается рода тока или напряжения: постоянные они или переменные. Например, магнитоэлектрическим прибором измеряют постоянные величины. Если этими приборами измерять переменный ток, стрелка начнет дрожать около нулевого показания шкалы. Электромагнитными приборами могут измеряться как постоянные, так и переменные величины. Ферродинамические приборы менее точны, но зато просты и могут использоваться в щитах, расположенных в местах с повышенной тряской и вибрациями.  Индукционные приборы применялись во времена СССР как счетчики электрической энергии. Электростатические приборы имеют высочайшие классы точности (0.005) и выпускаются на напряжения в милливольты и киловольты.

Вывод:

Практическое занятие №3.

Основные типы вольтметров и их краткая техническая характеристика.

По принципу измерения вольтметры бывают:

·           Диодно-компенсационные. Принцип их действия основан на сравнении измеряемого сигнала с эталонным, выдаваемым регулируемым источником. Основным элементом конструкции является вакуумный диод. Они используются только для измерения гармоничного (переменного) сигнала, но в широком диапазоне частот. Точность замеров довольно высокая.

·           Импульсные. Измеряют значение амплитуды сигнала периодических и одиночных импульсов с большой скважностью. Структурная схема устройства состоит из преобразователя уровня импульса, усилителя и отсчётного устройства.

·           Фазочувствительные. Характерным признаком такого устройства является наличие двух индикаторов, служащих для регистрации действительной и мнимой составляющих комплексного сигнала. Их используют для исследований амплитудно-фазовых характеристик.

·           Селективные. По своей схемотехнике похожи на супергетеродинные радиоприёмники. Способны выделять гармоники сигнала и измерять их среднеквадратичную величину амплитуды.

·           Универсальные. Многофункциональные приборы, умеющие измерять любой тип сигнала.

Все приведенные приборы применяются в лабораториях и на производствах для наладки работы той или иной техники. В быту же и радиолюбительстве чаще используются вольтметры, умеющие измерять среднеквадратичное напряжение переменного и постоянного тока. Поэтому все типы устройств, принято разделять на два вида: аналоговые и цифровые.

ОБОЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ

Согласно единой системе конструкторской документации, на принципиальных и электрических схемах вольтметр принято обозначать в виде окружности, в середину которой вписывается латинская буква V. На рисунках и чертежах прибор подписывается русской буквой «В» или английской аббревиатурой PV.

Кроме того, первая цифра, стоящая в названии прибора после буквы «В», выпускаемого в странах бывшего СССР, обозначает тип устройства. Например, «B2» — постоянного тока, «B3» — переменного, «B4» — импульсного, «B7» — универсального.

Для оценки возможностей прибора принято использовать следующие технические характеристики:

Внутренний импеданс источника. Характеризуется сопротивлением, измеренным на выходе прибора. Чем больше это значение, тем прибор считается более качественным.

·           Диапазон измерений. Это область, ограниченная наименьшим и наибольшим значением, которое может измерить прибор. Большинство тестеров являются универсальными, измеряющими напряжение в диапазоне от десятков милливольт до киловольта. Однако в исследовательских центрах используются приборы, позволяющие определять мили или даже микровольты.

·           Точность показаний. Этим параметром обозначается погрешность между реальными значениями напряжения и измеренными. В зависимости от значений измеряемой амплитуды сигнала, эта погрешность изменяется, поэтому характеризуется она классом точности. Например, для прибора, работающего в диапазоне измерения от 0 до 60 вольт, класс точности, равный единице, будет обозначать, что погрешность прибора не может превышать 0,6 В, но на малых значениях такой допуск недопустим. Поэтому диапазон измерений и разбивается на небольшие участки.

·           Диапазон частот. Определяется чувствительностью электронных компонентов регистрировать сигнал той или иной частоты.

·           Рабочая температура окружающей среды. Обозначает условия, при которых погрешность измерения будет соответствовать заявленному классу точности.

ВИДЫ ВОЛЬТМЕТРОВ

Кроме технических параметров, определяющих назначение прибора, в описаниях вольтметра часто указываются его физические размеры. Связано это с тем, что все устройства по виду конструкции разделяют на три типа:

1.       Переносные.

2.        Стационарные.

3.       Панельные (щитовые).

Первые обычно относятся к полупрофессиональным и любительским измерительным устройствам. Выглядят они в виде прямоугольных коробочек, сделанных из жёсткого пластика или карболита. Все они работают от мобильных источников питания, аккумуляторов или батареек. Для удобства определения амплитудного значения сигнала в наборе с вольтметрами идёт съёмная пара щупов.

Вторые запитываются от сети переменного напряжения, через встроенный в них блок питания. Чаще всего это узкоспециализированные тестеры, обладающие высокой точностью измерений. Используют их в профессиональной сфере деятельности для контроля напряжения в важных точках электрической цепи.

Третий же тип предназначен для использования в специально оборудованных шкафах для постоянного контроля величины напряжения. Обычно применяются в комплексе с защитными приборами. Такого вида вольтметром измеряют переменное однофазное или трёхфазное напряжение.

АНАЛОГОВОЕ УСТРОЙСТВО

Отличительной чертой аналогового устройства является присутствие стрелочного индикатора. В основе принципа работы вольтметра такого типа лежит использование измерительной головки. Конструктивно она выполняется в виде алюминиевого контура, помещённого в магнитное поле. Стрелка прибора и оси приклеивается к рамке, на которую намотана проволока.

Через пружины или растяжки, удерживающие стрелку в начальном положении, на конструкцию подаётся ток. В зависимости от величины его силы, магнитное поле воздействует на рамку с разной интенсивностью. В итоге возникает крутящий момент, выводящий стрелку из нулевого состояния.

Для устойчивого положения стрелки используются демпферы. Под указателем располагается шкала, отградуированная по эталонным приборам. Поэтому каждое положение стрелки соответствует своему значению напряжения. Как только измерения заканчиваются, ток перестаёт поступать на измерительную головку и указатель под действием растяжек возвращается на своё первоначальное положение.

Структурную схему аналогового прибора можно подставить в виде последовательной цепочки, состоящей из входного устройства, усилителя тока, детектора, измерительной головки.

Технические возможности вольтметра во многом определяются чувствительностью головки. К достоинствам аналогового прибора относят инерционность и невосприимчивость к помехам. Он идеально подходит для отображения динамики сигнала. Такой измеритель мгновенно показывает изменение вольтажа. Например, при вычислении напряжения с пульсациями, тестер, интегрируя их, показывает среднее значение. Расширить диапазон измерения можно применив добавочные сопротивления или шунты. Но при своих достоинствах стрелочные вольтметры характеризуются большой погрешностью и сложность в интерпретации результатов измерения.

Вывод:

 

 

Практическое занятие №4.

Устройство вольтметров.

Цель работы: познакомиться с методами измерения напряжения вольтметром.

Порядок выполнения работы:

Электронные аналоговые вольтметры являются первым приме­ром электронных измерительных приборов, рассматриваемых в курсе. Среди них встречаются как вольтметры прямого преобразо­вания, так и вольтметры сравнения. Рассмотрим принцип работы, структурные схемы и основные функциональные узлы аналоговых вольтметров прямого преобразования и сравнения.

АНАЛОГОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Как видно из рис.1, в самом общем случае включает входное уст­ройство (ВУ), на вход которого подается измеряемое напряжение Ux, ИП и магнитоэлектрический прибор, применяемый в качестве ИУ.

Входное устройство представляет в простейшем случае дели­тель измеряемого напряжения — аттенюатор, с помощью которого расширяются пределы измерения вольтметра. Помимо точного де­ления Ux, ВУ не должно снижать входной импеданс вольтметра, влияющий, как уже неоднократно подчеркивалось, на методическую погрешность измерения Ux- Таким образом, использование ВУ в виде аттенюатора является, в дополнение к добавочным

Р и с.1. Обобщенная структурная          схе­ма аналогового вольтметра прямо-го      пре­образования.

сопротивлениям и измерительным трансформаторам напряжения, еще од­ним способом расширения пределов измерения вольтметров. Имен­но этот способ применяется в электронных вольтметрах и других радиоизмерительных приборах.

В качестве ИП в вольтметрах постоянного тока (В2) применя­ется усилитель постоянного тока (УПТ), а в вольтметрах перемен­ного и импульсного тока (ВЗ и В4) —детектор в сочетании с УПТ или усилителем переменного тока. Более сложную структуру имеют преобразователи в вольтметрах остальных видов. В частности, преобразователи селективных вольтметров (В6) должны обеспе­чить, помимо детектирования и усиления сигнала, селекцию его по частоте, а преобразователи фазочувствительных вольтметров (В5) — возможность измерения не только амплитудных, но и фа­зовых параметров исследуемого сигнала.

Структурная схема аналогового вольтметра постоянного тока соответствует обобщенной схеме рис. 1. Основным функциональ­ным узлом таких вольтметров является УПТ. Современные вольт­метры постоянного тока разрабатываются в основном как цифро­вые приборы.  преобразуется в постоянное напряжение Ux=, которое затем изме­ряется вольтметром постоянного тока. Наоборот, в вольтметрах второй модификации (рис. 3.14, б) измеряемое напряжение сначала усиливается с помощью усилителя переменного тока, а затем де­тектируется и измеряется. При необходимости между детектором и ИУ может быть дополнительно включен УПТ.

Сравнивая структурные схемы рис.2, можно еще до рас­смотрения схемных решений их функциональных узлов сделать определенные выводы в отношении свойств вольтметров обеих мо­дификаций. В частности, вольтметры первой модификации в отно­шении диапазона частот измеряемых напряжений не имеют таких ограничений, как вольтметры второй модификации, где этот параметр зависит от полосы пропускания усилителя переменного тока. Зато вольтметры второй модификации имеют высокую чувствитель­ность. Из курса «Усилительные устройства» известно, что с по­мощью усилителя переменного тока можно получить значительно больший коэффициент усиления, чем с помощью УПТ, т. . огра­ничивается собственными шумами усилителя. За счет изменения

Рис.2. Структурные схемы аналоговых вольтмет­ров переменного и импульсного тока:

а—с детектором на входе; б — с усилителем переменного то­ка на входе.

коэффициента деления ВУ и коэффициента усиления усилителей диапазон измеряемых напряжений может быть большим у вольтмет­ров обеих модификаций.

Тип детектора в структурных схемах рис. 2 определяет при­над-лежность вольтметров обеих модификаций к вольтметрам амплитудного, среднеквадратического или средневыпрямленного на­пряжения. При этом вольтметры импульсного тока (В4) проекти­руются только как вольтметры первой модификации, чтобы избе­жать искажений формы импульсов в усилителе переменного тока. При измерении напряжения одиночных и редко повторяющихся им­пульсов применяются либо диодно-емкостные расши-рители им­пульсов в сочетании с детекторами, либо амплитудно-временное преобразование импульсов, характерное для цифровых вольтметров.

Рассмотрим теперь типовую структурную схему селективных вольтметров, которые используются при измерении малых гармо­нических напряжений в условиях действия помех, при исследова­нии спектров периодических сигналов и в целом ряде других слу­чаев. Как видно из рис. 3, вольтметр представляет собой по существу супергетеродинный приемник, принцип работы которого поясняется в курсе «Радиотехнические цепи и сигналы».

Частотная селекция входного сигнала осуществляется с помо­щью перестраиваемого гетеродина, смесителя (См) и узкополосного усилителя промежуточной частоты (УПЧ), который обеспечи­вает высокую чувствительность и требуемую избирательность. Если избирательность недостаточна, может быть применено двукратное, а иногда и трехкратное преобразование частоты. Кроме того, в се­лективных вольтметрах обязательно наличие системы автоматиче­ской подстройки частоты и калибратора. Калибратор — образцовый источник (генератор) переменного напряжения определенного уровня, позволяющий исключить систематические, погрешности из-за изменения напряжения гетеродина при его перестройке, измене­ния коэффициентов передачи узлов вольтметра, влияния внешних факторов и т. д. Калибровка вольтметра производится перед изме­рением при установке переключателя П из положения 1 в положе­ние 2.

Рис. 3. Структурная схема селективного вольтметра.

В заключение отметим, что в одном приборе нетрудно совмес­тить функции измерения постоянных и переменных напряжений, а с помощью дополнительных функциональных узлов и соответст­вующих коммутаций (по аналогии с выпрямительными приборами) образовать комбинированные приборы, получившие название уни­версальных вольтметров (В7). Современные типы таких вольтмет­ров, как правило, проектируются в виде цифровых приборов, что позволяет дополнительно расширить их функциональные возмож­ности и повысить точность. В связи с этим особенности построения структурных схем универсальных вольтметров будут рассмотрены в работах коллег.

АНАЛОГОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ СРАВНЕНИЯ

Рис. 4. Схема измерительного по­тенциометра.

Электронные аналоговые вольтметры сравнения в    большин­стве своем реализуют наиболее распространенную модификацию метода сравнения — нулевой метод. Поэтому чаще они называются компенсационными вольтметрами. По сравнению с вольтметрами прямого преобразования это бо­лее сложные, но и, как подчерки­валось ранее более точные при­боры. В момент ком­пенсации DХ=0 и прибор не по­требляет мощности от источни­ка X. Применительно к компенса­ционным вольтметрам это озна­чает возможность измерения не только напряжения, но и ЭДС ма­ломощных источников. В практи­ке электрорадиоизмерений подоб­ные измерения выполняются как с помощью электронных компен­сационных вольтметров, так и электромеханических. Для пояснения применения нулевого метода при измерении ЭДС и напряжения рассмотрим вначале классиче­скую схему электромеханического компенсатора постоянного тока, представленную на рис. 4.

Одним из основных функциональных узлов любого компенсатора является высокоточный переменный резистор R, по шкале которого отсчитывают измеря­емое значение ЭДС (Ех) или напряжения (Ux). Поэтому компенсаторы принято называть по ГОСТ 9245—79 измерительными потенциометрами. В качестве об­разцовой меры ЭДС применяется нормальный элемент (НЭ) — электрохимиче­ский источник, ЭДС (Еа) которого известна с очень высокой степенью точности. Однако емкость НЭ невелика, и длительное сравнение в процессе измерений Ex(Ux) с Ен невозможно. Поэтому схема потенциометра дополняется вспомога­тельным источником ЭДС (Еo) большой емкости. Для сравнения с Ex(Ux) ис­пользуется падение напряжения на образцовом резисторе Rн., создаваемое током от источника Eо—рабочим током (Iр), который предварительно устанавлива­ется. Таким образом, процесс измерения Ex{Ux) должен состоять из двух этапов.

На первом этапе устанавливается требуемое значение Iр. Для этого пере­ключатель устанавливается в положение 1 и с помощью потенциометра Rp до­биваются нулевого показания индикатора И (как правило, магнитоэлектрический гальванометр). Как видно из рис. 4, этому соответствует IpRн=Eн, т. е. ра­бочий ток Iр, который далее должен оставаться постоянным, будет воспроизво­дить в процессе измерений значение Ен.

На втором этапе измеряют значение Ex(Ux). Для этого переключатель пере­водится в положение 2, и изменением сопротивления потенциометра R вновь до­биваются нулевого показания И. .R и может быть отсчитано по шкале R.

Таким образом, метрологические характеристики измерительных потенцио­метров постоянного тока определяются параметрами НЭ, образцовых резисто­ров, индикатора и источника Еу. В качестве НЭ применяются насыщенные и не­насыщенные обратимые гальванические элементы, положительный электрод которых образуется ртутью, а отрицательный — амальгамой кадмия. Классы точности НЭ регламентируются ГОСТ 1954—82 в пределах 0,0002…0,02 и опре­деляют класс точности потенциометра в целом. Потенциометр R выполняется по специальной схеме, обеспечивающей постоянство /р при изменении R и необхо­димое число знаков (декад) при отсчете Ex(Ux). Этим требованиям удовлет­воряют схемы с замещающими и шунтирующими декадами.

Измерительные потенциометры могут использоваться и для измерения пере­менных напряжений. Однако компенсирующее напряжение необходимо в этом случае регулировать не только по модулю, но и по фазе. Поэтому такие потен­циометры имеют более сложную схему, чем потенциометры постоянного тока, а по точности значительно уступают им из-за отсутствия на переменном токе образцовой меры, аналогичной по своим характеристикам НЭ. В практике электрорадиоизмерений они полностью вытеснены электронными компенсационными вольтметрами.

В компенсационных вольтметрах измеряемое напряжение (по­стоянное, переменное, импульсное) сравнивается с постоянным компенсирующим напряжением, которое в свою очередь точно измеряется вольтметром постоянного тока и является мерой Ux. Типовая структурная схема такого вольтметра приведена на рис. 5.

Как видно из рис. 5, основу вольтметра составляет компен­сационный ИП, состоящий из измерительного диода V с нагрузкой R, регулируемого источника постоянного компенсирующего напря­жения -Ек, усилителя и индикатора с двумя устойчивыми состояниями. При отсутствии Ux индикатор, реализуемый с помощью

функциональных узлов находится в первом устойчивом состоянии, а при некотором пороговом значении переходит во второе состояние. Процесс измерения Ux как раз и сводится к постепенному увеличению Ек до тех пор, пока индика­тор не перейдет во второе устойчивое состояние. Значение Ек, со­ответствующее моменту перехода, измеряется вольтметром посто­янного тока и является мерой Ux.

Рис. 5. Структурная схема компенсационного вольт­метра.

В сочетании с другими схемны­ми решениями (применение индикатора с малым пороговым напряжением, лампового измерительного диода со стабильной ха­рактеристикой и др.) оказывается возможным проектировать вы­сокоточные компенсационные вольтметры.

Недостаток рассмотренной схемы — необходимость установки Ей вручную. Поэтому в большинстве вольтметров схему ИП услож­няют, обеспечивая автоматическую компенсацию Ux и Ек. Авто­компенсационные вольтметры являются прямопоказывающими приборами и более удобны в эксплуатации.

ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ АНАЛОГОВЫХ ВОЛЬТМЕТРОВ

Рассмотрим схемные решения основных функциональных узлов, определяю­щих метрологические характеристики аналоговых вольтметров. Большинство этих узлов применяются и в других видах электронных измерительных приборов.

Входное устройство

Как уже указывалось выше, ВУ предназначено для расширения пределов измерения вольтметра. В простейшем случае оно представляет собой аттенюа­тор, выполненный по резистивной (рис. 6, а), емкостной (рис. 6, б) или ком­бинированной (рис. 3.18, в) схемам.

Наиболее простой и универсальной (для Uх= и Ux~) является схема, пред­ставленная на рис. 6, а, но на высоких частотах существенное влияние начи­нают оказывать паразитные емкости. Поэтому на высоких частотах переходят либо к емкостной схеме, либо к комбинированной, которая при R1C1 = R2C2 ока­зываетсячастотно-компенсированной (коэффициент деления k = R2/(R1 + Р2), как и для схемы, изображенной на рис. 6, а).

Выполнение остальных требований и прежде всего обеспечение высокого входного сопротивления и минимальной входной емкости вольтметра приводит в ряде случаев к усложнению структуры ВУ. Наиболее универсальным и часто применяемым в современных вольтметрах переменного тока является ВУ, струк­турная схема которого представлена на рис. 7.

Принципиальной особенностью данной схемы является изменение Uв с помощью низкоомного резистивного аттенюатора с постоянным входным и выходным импедансом. Это повышает точность измерения Ux~, но требует введения в структу­ру ВУ преобразователя импеданса (ПИ), обеспечивающего трансформацию высо­кого входного сопротивления вольтметра в малое входное сопротивление атте­нюатора. В качестве ПИ наиболее часто используют повторитель напряжения на полевом транзисторе с глубокой отрицательной обратной связью. С помощью входного делителя

Рис. 6. Схемы аттенюаторов вольтметров:

а—на резисторах; б — на конденсаторах; в — комбинированная.

Рис. 7. Структурная схема уни­версального входного устройства.

напряжения (ВДН) предусматривается дополнительная воз­можность расширения пределов измерения вольтметра. ВДН представляет собой фиксированный делитель резистивно-емкостного типа (см. рис. 6, в)

На высоких частотах входное сопротивление вольтметра уменьшается, а входная емкость и индуктивности проводников образуют последовательный ко­лебательный контур, который на резонансной частоте имеет практически нулевое сопротивление. Для нейтрализации этих эффектов ПИ конструктивно выполня­ется как выносной пробник с ВДН в виде насадки.

Вывод:

 

 

Вольтметр, назначение, применение. Типы вольтметров

Необходимо проверить любые электрические устройства. Особенно их технические характеристики. Такая работа требует наличия некоторых специальных приборов, например, таких как вольтметр. Самый первый аналог вольтметра создал русский физик Георг Рихман. Его называли «знаком электрической силы». Принцип работы этого первого устройства до сих пор используется в современных вольтметрах. В переводе «вольтметр» означает «измерять».

Вольтметр — электроприбор, относится к классу «гальванометров» и предназначен для определения электродвижущей силы и напряжения. Единицей измерения является вольт. Устройство подключается параллельно к источнику электрической энергии или к нагрузке электрической цепи.

Вольтметр характеризуется:

• Внутренним сопротивлением, которое должно быть как можно большим, чтобы включенный в цепь прибор не мог влиять на режим работы цепи.
• Максимальное измеренное напряжение является предельным напряжением. Если оно выше, то вольтметр может не отображать данные или определять их с ошибкой.
• Тип напряжения, которое измеряет прибор – напряжение переменного тока нельзя измерить вольтметром для постоянного тока, потому что прибор покажет либо нулевое, либо неправильное значение.

Классификация вольтметров.

Классификация устройств основана на нескольких признаках.

Принцип работы устройства.

• Электромеханические (магнитоэлектрические, электромагнитные, термоэлектрические, электростатические, выпрямительные, электродинамические).
• Электронный (аналоговый, цифровой).

Запись на прием.

• Измерение постоянного тока;
• Измерение переменного тока;
• Импульс;
• Фазочувствительный;
• Селективный;
• Универсал.

Конструкция устройства, способ применения.

• Щиток.
• Портативный.
• Стационарный.

Вольтметр электромеханический

В этой категории магнитоэлектрический вольтметр показывает наилучшую точность и чувствительность. Электромагнитный вольтметр более распространен, он дешев, конструкция проста, прибор надежен в работе. Но у устройства этого типа есть два недостатка: большое энергопотребление, до семи ватт, большая индуктивность обмотки. Из-за этого переменное напряжение устройства может оказывать некоторое влияние на показания. Такие вольтметры устанавливаются на электростанциях (в распределительных щитах), на производственных объектах.

Электронный вольтметр.

Такие устройства бывают аналоговыми и цифровыми. Аналог имеет шкалу и стрелку, указатели отклонения стрелки от нуля и показывает напряжение. Digital отображает значение на электронном табло. Универсальный вольтметр может измерять как постоянное, так и переменное напряжение; все зависит от того, в каком положении находится переключатель режимов. Сравнивая аналоговые и цифровые вольтметры, вы, конечно же, заметите разницу в измерении. Цифровой покажет более точное напряжение.

Символ схемы мультиметра (Руководство)

Опубликовано: 1 июня 2022 г. Сэмом Орловским

Категории Обучение

Метки Мультиметр

Содержание

• Обязательные мультиметровые символы
  • 1. Многометровые символы напряжения
  • 2. Сопротивление Мультиметровые символы
  • 3. Современные мультиметровые символы
• и кнопки
• . для измерения напряжения, сопротивления, тока и непрерывности. Это один из наиболее часто используемых электроинструментов. Следующее, что нужно сделать после покупки, это научиться правильно снимать показания.

  У вас есть цифровой мультиметр, но вы не знаете, с чего начать? Вы попали в нужное место. Пожалуйста, продолжайте читать, чтобы узнать все, что вам нужно знать о схемных символах мультиметра и их значениях.

  Символы мультиметра, которые необходимо знать

  Включая;

  1. Символы мультиметра напряжения Видео | Объяснение GCSE Physics

  Поскольку мультиметры измеряют напряжение постоянного тока (DC) и переменного тока (AC), они отображают более одного символа напряжения. Обозначение напряжения переменного тока для старых моделей мультиметров — VAC. Производители помещают волнистую линию над буквой V для более новых моделей, чтобы указать напряжение переменного тока.

  Для напряжения постоянного тока производители помещают пунктирную линию со сплошной линией поверх нее над V. Если вы хотите измерить напряжение в милливольтах, то есть 1/1000 вольта, поверните шкалу на мВ.

  2. Символы мультиметра сопротивления Видео | Объяснение GCSE Physics

  Другой символ схемы мультиметра, который вы должны знать, представляет сопротивление . Мультиметр посылает слабый электрический ток по цепи для измерения сопротивления. Греческая буква Омега (Ом) — это обозначение сопротивления на мультиметре. Вы не увидите линий над символом сопротивления, так как счетчики не различают сопротивление постоянного и переменного тока. (1)

  3. Текущий символ мультиметра  Видео | Объяснение GCSE по физике

  Вы измеряете ток так же, как измеряете напряжение. Это может быть переменный (AC) ток или постоянный ток (DC). Обратите внимание, что ампер или ампер — это единица измерения силы тока, что объясняет, почему символ мультиметра для тока — А.

  Глядя прямо сейчас на свой мультиметр, вы увидите букву «А» с волнистой линией над ней. Это переменный ток (AC). Буква «A» с двумя линиями — пунктирной и сплошной над ней — представляет собой постоянный ток (DC). При измерении тока с помощью мультиметра доступны варианты выбора: мА для миллиампер и мкА для микроампер.

  Разъемы и кнопки

  Каждый цифровой мультиметр поставляется с двумя проводами — черным и красным. Не удивляйтесь, если ваш мультиметр оснащен тремя или четырьмя разъемами. Все, что вы тестируете, определяет, куда вы подключаете провода.

  Вот использование каждого;

  • COM – общий разъем единственный черный. Вот куда идет черный провод.
  • A – сюда подключается красный провод при измерении силы тока до 10 ампер.
  • мАмкА — этот разъем используется при измерении чувствительного тока менее ампера, когда мультиметр имеет четыре разъема.
  • мАОм — Гнездо для измерения напряжения, температуры и чувствительного тока, если ваш мультиметр поставляется с тремя гнездами.
  • ВОм – Для всех других измерений, кроме тока.

  Изучите свой мультиметр, особенно верхнюю часть дисплея мультиметра. Вы видите две кнопки — одну справа и одну слева?

  • Shift – производители могут выделить две функции для некоторых положений циферблата из соображений экономии места. Чтобы получить доступ к функции, отмеченной желтым цветом, нажмите кнопку Shift. Желтая кнопка Shift может иметь или не иметь метку. (2)
  • Hold — нажмите кнопку Hold, если вы хотите заморозить текущие показания для последующего использования.
  Подведение итогов

  У вас не должно возникнуть проблем с получением точных показаний цифрового мультиметра. Мы надеемся, что после прочтения этой полезной информации вы чувствуете себя достаточно хорошо знакомыми с символами мультиметра.

  Взгляните на некоторые из наших статей ниже.

  • Таблица символов мультиметра
  • Символ емкости мультиметра
  • Символ напряжения мультиметра

  ---

  Каталожные номера
  (1) Греческая буква – https://reference.wolfram.com/htmllanguage/guide/ 90Letters194 Greek 2) экономия места — https://www.buzzfeed.com/jonathanmazzei/space-saving-products

  Ссылка на видео

  Насколько полезной была эта статья?

  Сожалеем, что это не помогло!

  Давайте улучшим этот пост!

  Пожалуйста, сообщите нам, как мы можем улучшить эту статью.