Вольтметр как устроен: определение, принцип работы, типы и применение

Содержание

определение, принцип работы, типы и применение

В этом посте вы узнаете, что такое вольтметр, его принцип работы, чувствительность к напряжению, различные типы вольтметров и их применение.

С момента своего изобретения вольтметр всегда был основой измерений силовых цепей. Чтобы убедиться, что ваша схема была спроектирована и собрана правильно, вам понадобятся измерительные приборы на основе измерителя напряжения для ее проверки.

Что такое вольтметр

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.

Постоянно установленные вольтметры используются для контроля генераторов или других стационарных устройств. Портативные приборы оснащены мультиметром для измерения тока и сопротивления. Это стандартные измерительные приборы, используемые в электротехнике и электронике. Купить вольтметр можно на Алиэкспресс:

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.

Рис. 3 — 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.

Они используются из-за таких свойств, как точность, долговечность и уменьшают ошибки параллакса.

Применения вольтметра

Приложения вольтметра включают в себя:

  • Это очень полезно для определения напряжения устройства накопления заряда, например, для проверки напряжения батареи. Например, новая ячейка ААА будет иметь около 1,6 В. Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор 12 В будет показывать 12,5 В при полной зарядке или 14 В при зарядке от генератора в автомобиле. Если он показывает 10 В, значит, с генератором что-то не так.
  • Его можно использовать просто для того, чтобы узнать, есть ли в цепи питание или нет, например, в сетевой розетке.
  • Убедитесь, что питание включено или выключено на приборах.
  • Мы можем рассчитать ток путем измерения напряжения на известном сопротивлении. Это полезно, когда у вас нет амперметра.
  • Они используются для построения проверки непрерывности с последовательным аккумулятором.
  • Они используются для построения омметра с помощью делителя напряжения с неизвестным резистором.
  • Они используются для построения амперметра путем измерения напряжения на шунтирующем резисторе.

прибора для измерения постоянного и переменного тока

Прибор для считывания напряжения в электроцепях – это вольтметр. Без него не обходится ни один электрик, обычный обыватель или радиолюбитель. Люди, которые никогда не использовали такое приспособление, задаются вопросами о том, как пользоваться вольтметром, на какие типы они делятся, каков их принцип работы.

Универсальный цифровой вольтметр Good Will Instek GDM-78341

Общая информация

Вольтметр является важным измерительным прибором в электрике наряду с амперметром и омметром, которым измеряется вольтаж участка цепи. Этот прибор подключается либо напрямую к источнику электронапряжения, либо параллельно нагрузке.

Измеритель имеет высокое сопротивление на обмотке или дополнительный элемент в цепи – резистор. Чем выше параметры сопротивляемости, тем точнее и лучше работает прибор, так как сопротивление вольтметра снижает воздействие на электроцепь, что дает возможность получить данные о напряжении в ней с наименьшей погрешностью. Большое сопротивление вольтметра – это то, чем отличаются от этого прибора амперметры.

Интересно знать. Если схема электроцепи содержит в себе данный измеритель, то он на ней обозначается латинской литерой «V» или «PV».

Схема электроцепи с вольтметром, амперметром и ваттметром

Классификация

Вольтметры имеют многоступенчатую классификацию, которая обусловлена их широким видовым разнообразием.

Разнообразие по предназначению

По предназначению эти измерители разделяются на нижеследующие типы:

  1. Приборы постоянного напряжения – маркировка на корпусе «В2». Они предназначены для измерений в цепи с постоянным электротоком. Применяются обычно в качестве тестера различных приборов либо автопроводки;
  2. Вольтметр переменного тока – обозначение «В3». Применяется в электросетях переменного тока. Принцип действия состоит в том, что такой измеритель преобразовывает переменные показатели в постоянное напряжение посредством спецсистемы преобразования;
  3. Фазовые вольтметры маркируются литерами «В5». Они служат для определения параметров квадратурных составляющих основной гармоники электротока. Их принцип действия основан на снятии двух величин двумя чувствительными зонами, которыми они оснащены. Приборы не востребованы и широко не распространены, так как в быту бесполезны;
  4. Универсальные приспособления – маркировка «В7». Полифункциональные приборы, позволяющие снимать показания в разнообразных электросетях. Часто комплектуются наборами шунтов, предназначенных для безопасного подсоединения;
  5. Прибор импульсной чувствительности обозначается символами «В4». Область применения таких аппаратов обширна – тестирование проводки, микросхем и прочее. Они нужны для того, чтобы снимать показания импульсных напряжений в электроцепи, тем самым посредством этих прибором можно найти импульсные помехи в ней;
  6. Измерители селективного поиска частот – обозначение на корпусе «В6». Самые габаритные измерители из всех, которые могут обрабатывать сложные сигналы, выделяя их гармонические составляющие. Внешне напоминают приемники радиосигнала.

Внешний вид цифрового вольтметра переменного напряжения UNI-T UT-632

Видовое разнообразие по внешним признакам

По внешним признакам такие измерители можно разделить на три группы:

  • стационарные;
  • щитовые;
  • переносные (автономные).

Стационарные вольтметры являются самыми габаритными установками и используются стационарно на многих производственных площадках, где требуется постоянный контроль параметров электросети, поддерживающий работу, например, холодильного оборудования, системы отопления или кондиционирования. Характеризуются такие вольтметры высокоточностью и чувствительностью.

Вольтметры, которые обычно устанавливаются в щитовых шкафах, называются щитовыми. Имеют более компактные размеры, чем стационарные приборы.

Внешний вид стрелочного щитового вольтметра

Автономные или переносные вольтметры характеризуются небольшими габаритными параметрами и весом, поэтому их можно переносить. Также они имеют широкую область применения: электропроводка автомобиля и квартиры, снятие показаний на производстве и прочее. Такие приспособления обычно оснащаются несколькими электродами для снятия быстрых показаний электроцепи без закрепления всего устройства.

Внешний вид карманного приспособления, измеряющего вольтаж батарейки

Диапазон измерения

Все устройства для измерения вольтажа разделяются по измерительному диапазону и бывают нижеследующих видов:

  • микровольтметры, которые нужны для работы с микросхемами, чувствительны к миллионной доли вольта;
  • милливольтметры, которые фиксируют тысячную часть вольта;
  • киловольтметры, фиксирующие высокое напряжение, которое выражается в тысячах вольт.

Важно! Измеряя высокое напряжение в цепи микровольтметром, можно вызвать короткое замыкание.

Виды по принципу измерения

Многих интересует вопрос о том, как работает вольтметр. Как и многие измерительные приборы, вольтметры тоже различаются по принципу действия, по которому он измеряет напряжение. Различают следующие устройства по принципу измерения:

  • стрелочный вольтметр или механический;
  • электронный вольтметр или цифровой.

Важно! Однозначного ответа на вопрос о том, какой вольтметр лучше: стрелочный или цифровой, нет, так как оба они обладают равным количеством преимуществ и недостатков.

Стрелочные приборы

Стрелочный вольтметр, исходя из названия, оснащается шкалой из цифр и стрелкой-определителем, закрепленной на рамке с обмоткой, которая, в свою очередь, насажена на ось с магнитом постоянного типа. В то время, когда через устройство проходит электронапряжение, создается электромагнитное поле, с которым взаимодействует рамка, в итоге отклоняясь совместно со стрелкой на определенное величиной напряжения расстояние.

Электромеханические устройства могут быть различной чувствительности – пропорциональный коэффициент между истинным электронапряжением и отображением угла стрелочной части на циферблате. Колебания стрелки в таких агрегатах предотвращается посредством закрепления на оси пластины из алюминия (индукционного демпфера), что передвигается вместе со стрелкой-определителем. Также демпфер может быть воздушным, состоящим из цилиндра и поршня, которые при колебании стрелки не допускают ее сильных скачков.

Универсальный стрелочный вольтметр В7-26

Также стрелочные приборы оснащаются внутри противовесной системой в виде грузиков, которые устанавливаются на стрелку. Именно они препятствуют под влиянием силы тяжести ее чрезмерному отклонению и гарантируют точные измерения даже при наклоне агрегата.

Важно! При подсоединении этих приспособлений важно соблюдать полярность, так как неправильное подключение полюсов приведет к насильному повороту стрелки в другую сторону, но стопорный элемент в корпусе ей этого сделать не позволит, что приведет к выходу из строя этой измерительной аппаратуры или ее элементов.

Подвижные компоненты стрелочного вольтметра изготавливаются из сверхтвердой стали, что препятствует возможному их истиранию, а все его составные стрежни полируются для уменьшения трения.

Электронные приборы

Цифровые вольтметры оснащаются электронным дисплеем для отображения параметров и микросхемой-контроллером, что преобразует напряжение в цифровой сигнал. Эти агрегаты-измерители характеризуются высокой точностью, компактностью, надежностью и легкостью. Стоят такие устройства дороже стрелочных аналогов.

Точность измерения электронных вольтметров полностью зависит от качества исполнения преобразователя параметров в цифровой сигнал.

Стационарный цифровой прибор DJ-V96

Важно! Электронные приборы могут быть также аналоговыми, которые внешне похожи на стрелочные вольтметры, и в них тоже стрелка показывает величину напряжения в цепи. Однако оснащаются они специальным электронным детектором, что отклоняет стрелку на нужное расстояние по шкале.

Правила пользования

Подключая вольтметр в электроцепь, следует придерживаться нижеследующих правил:

  1. Инструкция к прибору содержит всю информацию по правильному подключению устройств в цепь, важно ее прочесть и только потом совершать определение напряжения измеряемого участка электросхемы;
  2. Точные данные можно получить, приспосабливая измеритель параллельно измеряемому участку цепи;
  3. Важно соблюдать полярность;
  4. Закрепление проводков-щупов приспособления к проводнику цепи необходимо производить или точечными электродами, или спецзажимами;
  5. Для измерения вольтажа источника питания измеритель подсоединяется непосредственно к его клеммам;
  6. Нельзя измерять высоковольтные участки цепи слабыми, нерассчитанными на такие величины вольтметрами;
  7. Приборы необходимо использовать только в цепях с тем током, на который они рассчитаны;
  8. Перед измерениями универсальным вольтметром необходимо выбрать правильный режим.

Выбирая вольтметр, необходимо руководствоваться его предназначением, своими финансовыми возможностями и надежностью фирмы-изготовителя. Придерживание правил пользования этими измерителями позволит правильно определить показания вольтажа и будет являться залогом долговечной службы и высокой точности прибора.

Видео

Оцените статью:

Цифровые модульные вольтметры и амперметры.


Цифровой амперметр.

Амперметр - это прибор для измерения силы тока в электрической цепи. Любой амперметр рассчитан на измерение токов определенной величины. В электронике в основном оперируют микроАмперметрами (мкА), миллиАмперметрами (мА), а такжке Амперметрами (А). Следовательно в зависимости от измеряемого тока приборы делятся на амперметры (РА1), миллиамперметры (РА2) и макроамперметры (РА3), которые обозначаются на принципиальных схемах следующим образом:

Аналоговый амперметр (стрелочный).

Амперметры этого типа имеют магнитноэлектрическую систему. Они состоят из катушки тонкой проволоки, которая может вращаться между полюсами постоянного магнита. При пропускании тока через катушку, она стремиться установиться по полю под действием вращающего момента, величина которого пропорциональна току. В свою очередь повороту катушки препятствует специальная пружина, упругий момент которой пропорционален углу закручивания. При равновесии эти моменты будут равны, и стрелка покажет значение, пропорциональное протекающему через нее току. Иногда, для того, чтобы увеличить предел измерения, параллельно амперметру ставят резистор (шунт - шунтирующий резистор) определенной величины, рассчитанной заранее. Так как амперметр для проведения измерений включается в разрыв цепи, то необходимо стремиться к тому, чтобы его внутреннее сопротивление протекающему току было минимальным. В противном случае, для электрической цепи амперметр будет представлять резистор. (Чем больше сопротивление резистора, тем меньший ток через него проходит). Таким образом, при включении амперметра в цепь, мы понижаем ток в этой цепи, но измерительная техника разрабатывается с учетом этих особенностей и показания амперметра корректны.

Аналоговые амперметры до сих пор находят своё применение.

схема: 

Плюсы:

  • не требуется независимое питание, т.е. питание от замеряемой цепи
  • удобны при отображении информации, на многих присутсвует возможность коррекции

Минусы:

  • большая инертность (стрелкам прибора требуется некоторое время, чтобы прийти в устойчивое состояние), в современных аналоговых приборах этот недостаток проявляется слабо,но он есть.

Цифровой амперметр.

Цифровой амперметр состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и преобразует силу тока в цифровые данные, которые потом отображаются на ЖК-дисплее.

Цифровые амперметры лишены инертности, и выдача результатов измерений зависит от частоты процессора, который выдает результаты на дисплей. В дорогих цифровых амперметрах он может выдать до 1000 и более результатов в секудну. Также цифровые амперметры требуют меньше габаритов для установки, модульные корпуса для установки на din-рейку. Минусы - это то, что для измерения им требуется собственный источник питания, который питает все внутренние узлы и микросхемы прибора. Есть и такие цифровые амперметры, которые используют питание измеряемой цепи, но они редко используются в виду своей дороговизны.

Амперметры делятся на амперметры для измерения силы тока постоянного напряжения и для измерения силы тока переменного напряжения.

на сайте vserele.ru можно посмотреть следующие модели:

Амперметр цифровой А-05 для измерения величины тока в цепях переменного тока с частотой 50 Гц.

Амперметр цифровой А-05 (DC) для измерения силы постоянного тока с наружным шунтом 75мВ.

Цифровой вольтметр.

Вольтметр - это прибор, предназначенный для определения напряжения в электрических цепях.

 По виду измеряемой величины цифровые вольтметры делятся на: вольт­метры постоянного тока, переменного тока (средневыпрямленного или сред­него квадратического значения), импульсные вольтметры — для измерения параметров видео- и радиоимпульсных сигналов и универсальные вольтмет­ры, предназначенные для измерения напряжения постоянного и переменного тока, а также ряда других электрических и неэлектрических величин (сопро­тивления, температуры и прочее).

Принцип работы цифровых измерительных приборов основан на дискретном и цифровом представлении непрерывных измеряемых величин. Более подробно с устройством и работой цифрового вольтметра можно ознакомиться из лекции "Электромагнитные измерения.Цифровые вольтметры. "

В электронике в основном оперируют Вольтметрами (В), миллиВольтметрами (мВ), а такжке микроВольтметрами (мкВ). Следовательно в зависимости от измеряемого тока приборы делятся на вольтметры (РV1), милливольтметры (РV2) и макровольтметры (РV3), которые обозначаются на принципиальных схемах следующим образом:

Иногда рядом с изображением вольтметра также указывается максимальная величина напряжения, которую способен измерить вольтметр. (для стрелочных приборов)

Кроме этого, рядом с выводами вольтметра могут быть знаки полярности подключения его в схему для измерения постоянного напряжения.

схема:

на сайте vserele.ru можно посмотреть следующие модели:

Вольтметр цифровой V–03 используется для измерений величины напряжения в однофазной и трехфазной цепях переменного тока с частотой 50 Гц.

Вольтметр цифровой V-03 (DC) предназначен для контроля постоянного и переменного однофазного (50Гц) напряжения в диапазоне 150-300В.

Ламповый вольтметр предназначен для измерения -

 

Ламповый вольтметр.

Ламповый вольтметр предназначен для измерения постоянных и переменных напряжений низкой и высокой частоты. Постоянное напряжение можно измерять в пределах от 0 до 500 в (0—500мв, 0—2; 0—5; 0—20; 0—50; 0—200; 0—500 в). Погрешность измерения не более ±1% от значения верхнего предела шкалы. Пределы измерения переменного напряжения в диапазоне частот от 20гц до 20Мгц составляют 0— 500мв; (0—2; 0—5; 0—20; 0—50; 0—500) мв. Погрешность измерения не превышает ±2,5%.

Диапазон измеряемого напряжения в области частот 20Мгц—100Мгц несколько уже 0—50 в (0—500мв, 0—2; 0—5; 0—20; 0—50 в) при той же погрешности, что и в предыдущем случае. Наконец, в диапазоне звуковых частот (20гц — 50 кгц) прибор можно использовать в качестве милливольтметра для измерения напряжения в пределах 0—500мв (0—50; 0—200; 0—500мв).

Погрешность измерения при этом не более ±4%. Входное сопротивление прибора при измерении постоянного напряжения не менее 10 Мом, при измерении переменного напряжения —не менее 5 Мом. Входное сопротивление милливольтметра переменного напряжения — 50 ком. Прибор питается от сети переменного тока напряжением 220 в, потребляемая мощность не более 12 вт. При колебаниях напряжения сети на 10—12% дополнительная погрешность измерений не превышает 1%.

Основным узлом прибора является измерительный мост, выполненный на лампе Л 2. Плечи моста образованы внутренними сопротивлениями обоих триодов лампы Л2 и резисторами R19, R10 и Д21. В диагональ моста через контакты переключателей G2б и П3 включается измерительный прибор. С помощью резистора R20 («установка нуля») можно сбалансировать мост. Когда измеряемое постоянное напряжение приложено между сеткой и катодом лампы Л2, внутреннее сопротивление левого триода изменяется, баланс моста нарушается, и в диагонали моста появляется ток, измеряемый микроамперметром.

Полное отклонение стрелки прибора наблюдается при входном напряжении 0,5 в. При измерении напряжений выше 0,5 в используется делитель, состоящий из резисторов R5-R11.

Переменное напряжение (20гц – 20Мгц) измеряется при помощи выносного пикового детектора, выполненного на лампе Л1. Выпрямляемое напряжение через переключатель П2а подается через один из резисторов R5—R11, в зависимости от положения переключателя П1а на мост. Для компенсации начального тока диода Л1на его анод подается положительное напряжение, снимаемое с потенциометра R2.

При измерении переменного напряжения частоты 20—100Мгц используется другой выносной детектор Д2, который подключают к гнездам постоянного напряжения.

Измеряемое переменное напряжение небольшой величины предварительно усиливается усилителем переменного тока на лампе Л3. Усиленное напряжение выпрямляет диод Д1 после чего оно через делитель R22—R23 поступает на вход моста. Делитель позволяет в известной степени скорректировать нелинейность характеристики диода Д1 и получить линейную шкалу. Усилитель охвачен отрицательной обратной связью по току. При этом стабильность коэффициента усиления повышается. Потенциометр R 27 предназначен для регулировки чувствительности вольтметра.

Конструкция прибора и детали. Прибор смонтирован на шасси размерами 200 X 115 X 100 мм и заключен в металлический футляр (220 X 118 X 102 мм). На передней панели расположены измерительный прибор, переключатель пределов измерений П1, переключатели рода работы П2 и П3, ручка потенциометра для установки нуля R20, гнезда для подачи измеряемого постоянного напряжения, разъем для подключения детектора, фишка, предназначенная для подведения измеряемого малого переменного напряжения, сигнальная лампа и выключатель питания.

На горизонтальной части шасси укреплены силовой трансформатор и предохранитель. Над силовым трансформатором на гетинаксовой плате размерами 90 X 85 мм смонтирован выпрямитель, который собран по обычной мостовой схеме на германиевых диодах Д7Ж. Остальные детали прибора смонтированы на гетинаксовой плате, прикрепленной стойками к передней панели прибора. Размеры платы 100 X 100 мм. Усилитель на лампе Л3 экранирован. В приборе применены резисторы типа ВС (R5—R11), остальные MЛT. Регулировочный резистор R20 – типа СП, а остальные проволочные потенциометры. Конденсатор С6 типа КСО, остальные типа МБ. Силовой трансформатор собран на сердечнике из пластин Ш-16, толщина набора 30 мм. Его обмотки содержат: сетевая — 2050 витков провода ПЭВ 0,23, анодная — 1680 витков провода ПЭВ 0,12, накальная — 62 витка провода ПЭВ 0,8.

В приборе использован стрелочный прибор типа М-594 с током полного отклонения 50 мка. Его можно заменить другим, менее чувствительным прибором (чувствительностью 1 — 5ма). При этом необходимо соответственно уменьшить сопротивления резисторов R16, R18. Характеристики прибора после такой замены сохраняются полностью. Корпус выносного детектора (Л1) выполнен в виде металлического стакана диаметром 30 мм и длиной 100 мм. Можно использовать корпус от электролитического конденсатора. Корпус выносного детектора (Д2) выполнен из эбонита, его наружный диаметр 15 мм, а длина 80 мм. В эбонитовый цилиндр вставлен экран из латунной фольги толщиной 0,2—0,3 мм.

Налаживание и градуировка прибора. Прежде всего необходимо подобрать лампу Л2 с одинаковыми параметрами обоих триодов. Затем на вход вольтметра подают постоянное напряжение 0,5 в и с помощью резистора R17 устанавливают стрелку гальванометра на последнее деление шкалы. Предварительно мост балансируют с помощью потенциометра R20 («установка нуля»). На этом регулировка измерительного моста заканчивается. Далее проверяют совпадение показаний прибора при различных положениях переключателя П1. Если сопротивления резисторов делителя напряжения R5—R11 подобраны с точностью до 1%, то никакой регулировки не требуется.

При налаживании ламповый вольтметр переменного напряжения,

регулируя потенциометр R2, добиваются компенсации начального тока диода, а с помощью потенциометра R15 устанавливают стрелку микроамперметра на последнее деление шкалы. Налаживание ВЧ вольтметра сводится к подбору номинального сопротивления резистора R36.

При налаживании милливольтметра на вход прибора подают напряжение 500мв с частотой 1 — 10 кгц, переключатель П1 устанавливают в положение 500мв и, регулируя сопротивление резистора R27, добиваются отклонения стрелки на всю шкалу.

Градуировать прибор надо по соответствующим эталонным измерительным приборам и датчикам напряжений. Желательно, использовать приборы класса точности 0,5.

Шкала прибора нелинейная при измерении переменных напряжений в пределах 0—0,5 в и 0—2 в. Остальные шкалы прибора линейны и совпадают при всех видах измерений. Правильно собранный прибор легко налаживать и градуировать. Прибор удобен в эксплуатации.

Электронный ламповый вольтметр • HamRadio

Электронный ламповый вольтметр, обладающие высоким входным сопротивлением, позволяют измерять напряжения практически на любых участках радиосхем без нарушения режима их работы, например, на электродах ламп, на нагрузке детектора и т. п.

Описываемый электронный ламповый вольтметр предназначен для измерения постоянных напряжений, а также переменных напряжений низкой (10 гц— 100 кгц) и высокой (10 кгц— 50 Мгц) частот. Он имеет шесть пределов измерения (1,5, 5, 15, 50, 150 и 500 в), одинаковых как для постоянных, так и переменных напряжений. Для измерения напряжений высокой частоты предусмотрена выносная головка (пробник). Входное сопротивление низкочастотного входа на частоте 50 гц составляет примерно 7 Мом. Входная емкость выносной головки около 15 пф. Питается вольтметр от сети переменного тока напряжением 150—250 в. Потребляемая мощность 30 вт.

Электронный ламповый вольтметр состоит из делителя напряжения, усилителя постоянного тока, двух компенсированных детекторов и стабилизатора напряжения питания. Его принципиальная схема приведена на рисунке.

Усилитель постоянного тока собран по мостовой схеме. Два плеча моста Образованы двойным триодом Л3, а два других, противоположных плеча — сопротивлениями R16, R17 и R18. В диагональ моста через переключатели П1в и П1г подключается показывающий прибор (микроамперметр).

Сопротивления нагрузки включены в катодные цепи триодов, что повышает линейность характеристик и уменьшает влияние сеточных токов лампы на работу усилителя. Установка нуля прибора производится изменением соотношения плеч моста при помощи переменного сопротивления R17.

Левый по схеме триод лампы Л3 через цепь R15С4 подключен к делителю напряжения R8—R14. При подаче на вход прибора положительного напряжения внутреннее сопротивление левого триода лампы уменьшается, а правого увеличивается. В результате происходит разбалансировка моста, в его измерительной диагонали появляется ток и стрелка микроамперметра отклоняется.

Показания электронный ламповый вольтметр пропорциональны измеряемому напряжению, т. е. шкала его равномерна, так как в выбранных пределах изменения напряжения на сетке лампы внутреннее сопротивление ее изменяется по линейному закону. При измерении положительных напряжений характеристика лампы линейна вплоть до напряжений на ее сетке порядка 40—50 в, при измерении же отрицательных напряжений линейность характеристики лампы нарушается. Для того чтобы можно было пользоваться одной и той же линейной шкалой как при измерении положительных, так и отрицательных напряжений, на сетки обоих триодов лампы Л3 подается постоянное положительное смещение порядка 10 в, получаемое при помощи делителя R19 R20 с заземленной средней точкой.

Цепь R15 C4 служит для фильтрации переменного напряжения, возникающего на входе усилителя от наводок, создаваемых сетью переменного тока. Кроме того, сопротивление R15 несколько стабилизирует сеточный ток лампы.

Для измерения переменных напряжений в электронный ламповый вольтметр применены два параллельных детектора с компенсацией: низкочастотный детектор на лампе Л1 и высокочастотный на лампе Л2. Оба они по устройству практически одинаковы, поэтому мы рассмотрим работу одного из них, например, низкочастотного.

Напряжение подается на левый по схеме, детектирующий диод лампы Л1 через разделительный конденсатор С1 Образующееся на аноде этого диода постоянное напряжение отрицательной полярности через сопротивления R1 и R4 поступает на делитель R8—R14. Как известно, электроны, эмитируемые накаленным катодом лампы, обладают некоторой начальной энергией. Они попадают на анод диода даже при отсутствии ускоряющего поля и заряжают анод до отрицательного напряжения 2—3 в.

В ламповых диодных детекторах стараются избавиться от этого напряжения, так как оно вызывает нелинейность на чувствительных шкалах, сдвиг нуля при переключении диапазонов и др. В данном приборе указанное начальное напряжение детектора компенсируется таким же напряжением, возникающим на правом, компенсирующем диоде лампы Л1 Его анод заземлен, поэтому начальное напряжение, снимаемое с компенсирующего диода, обратно по знаку начальному напряжению на детектирующем диоде. Складываясь на общем сопротивлении R4 эти напряжения взаимно компенсируются. Изменения напряжения накала, старение лампы и т. п. мало влияют на компенсацию, поскольку параметры диодов лампы меняются примерно одинаково.

Правый диод в некоторой мере улучшает также линейность характеристики детектора. Действительно, детектор дает напряжение отрицательной полярности, и часть выпрямленного тока замыкается через компенсирующий диод. Чем выше измеряемое переменное напряжение, тем лучше оно детектируется, но одновременно тем большая часть выпрямленного тока замыкается через компенсирующий диод. Из-за влияния нагрузки и некоторого различия параметров диодов осуществить полную компенсацию нелинейности детектора все же не удается.

Коэффициент передачи напряжения такого детектора меньше единицы. Для того чтобы пределы измерения постоянного и переменного напряжений были одинаковыми, при измерении постоянного напряжения к основному делителю R8—R14 подключают добавочное сопротивление R7; при измерении переменных напряжений — сопротивления R6 или R4.

Схема высокочастотного детектора отличается от рассмотренной схемы только наличием блокировочного конденсатора С3. В низкочастотном детекторе для блокировки служит конденсатор С4. Высокочастотный пробник подключается к прибору при помощи четырехштырькового разъема Р.

Для перехода с одного вида измерения на другой служит четырехсекционный переключатель П1. Секция П1а этого переключателя используется для подключения делителя R8—R14 к зажиму U для измерения постоянного напряжения или к выходу соответствующего детектора, секция П1б отключает накал лампы неработающего детектора, а секции П1в и П1г служат для переключения полярности прибора при измерении положительного или отрицательного постоянного напряжения. Добавочное сопротивление R7 смонтировано в щупе.

Напряжение полного отклонения измерительного прибора (микроамперметра) устанавливают при помощи переменного сопротивления R21 позволяющего регулировать чувствительность вольтметра в целом. Переменные сопротивления R и R6 предназначены для калибровки чувствительности электронный ламповый вольтметр при измерении низкочастотного и высокочастотного напряжений, а также для совмещения шкал по постоянному и переменному напряжениям.

Для того чтобы показания электронный ламповый вольтметр не менялись при изменении напряжения источника питания (сети переменного тока от 150 до 250 в), в схему введен простейший феррорезонансный стабилизатор, представляющий собой трансформатор питания Тр, сетевая обмотка I которого и конденсатор С6 образуют последовательный колебательный контур, настроенный на частоту 50 гц. Конденсатор С6 должен быть рассчитан на рабочее напряжение не менее 600 в. Сопротивление R22 предназначено для разряда этого конденсатора при выключении вольтметра.

Детали и конструкция электронный ламповый вольтметр. Трансформатор питания Тр собран на сердечнике из пластин УШ-20, толщина пакета 20 мм. Сетевая обмотка I содержит 2 100 витков провода ПЭЛ 0,3, обмотка II— 1 350 витков ПЭЛ 0,1, накальная обмотка III — 45 витков ПЭЛ 0,7. Для уменьшения наводок, проникающих из сети переменного тока, между сетевой и остальными обмотками трансформатора проложен электростатический экран, выполненный в виде незамкнутой и заземленной на одном конце обмотки IV.

Сначала наматывают сетевую обмотку (она должна быть тщательно изолирована). Провод этой обмотки необходимо наматывать виток к витку, а каждый ее ряд следует обертывать слоем кабельной бумаги (или тремя-четырьмя слоями парафинированной конденсаторной бумаги). Чтобы витки верхних рядов обмотки на краях каркаса не проваливались в нижние ряды, ленту прокладочной бумаги делают на 2—3 мм шире, чем длина каркаса, а чтобы такая лента укладывалась в каркасе, по краям ее через каждые 2—3 мм прорезают насечки глубиной 2—3 мм. Готовою сетевую обмотку необходимо обернуть двумя-тремя слоями лакоткани (или тремя-четырьмя слоями кабельной бумаги).

Затем наматывают экранирующую обмотку IV, представляющую собой слой изолированного провода диаметром 0,16—0,2 мм. Выводом этой обмотки служит один из концов провода (другой конец нужно изолировать). Поверх экранирующей обмотки прокладывают два-три слоя кабельной бумаги и наматывают накальную обмотку III. Обернув ее затем кабельной бумагой (один-два слоя), наматывают обмотку II.

Готовую катушку нужно обернуть тремя-четырьмя слоями бумаги. Чтобы трансформатор не гудел, пластины его сердечника перед сборкой рекомендуется смазать машинным маслом. Делитель R7— R14 может быть составлен из резисторов (сопротивлений) МЛТ-1, МЛТ-0,5 или ВС-0,5. Точность подбора их, определяющая точность всего прибора, не должна быть ниже 1—2%. Резистор R19 нужно взять типа МЛТ-1. Все остальные примененные резисторы могут быть типов МЛТ-0,5 или ВС-0,5 с допусками ±10%. Переменные резисторы R4, R6, R17 и R21 взяты типа СП-2. Ручка резистора R17 для установки нуля выводится на лицевую панель вольтметра. Остальные переменные резисторы размещаются внутри прибора и используются только при его налаживании.

Переключатель П1 состоит из двух плат на пять положений, а переключатель П2 содержит одну плату (желательно керамическую) на одиннадцать положений. В вольтметре применен микроамперметр типа М24 чувствительностью 100 мка.

Все детали электронный ламповый вольтметр крепятся на передней его панели, изготовленной из гетинакса. Ящик может быть металлический, но можно изготовить его и из фанеры толщиной 8—10 мм. Надписи и шкалу можно выполнить фотоспособом. Высокочастотный детектор должен быть заключен в латунный или алюминиевый экран, соединенный кабелем с монтажной панелью вольтметра.

Налаживание электронный ламповый вольтметр. Сначала нужно проверить монтаж, затем подобрать лампы и, наконец, откалибровать прибор.

При налаживании следует учесть, что стабильность нуля и величина тока сетки в большой степени зависят от типа и экземпляра лампы. В усилителе постоянного тока лучше всего использовать лампу типа 6Н2П, которая имеет малую величину и достаточную стабильность тока сетки. Следует отобрать такой экземпляр лампы, у которой наиболее идентичны ее триодные части и вместе с тем мал ток сетки. Последнее требование объясняется тем, что на шкале 1,5в в цепи сетки включена сумма сопротивлений R9—R15, составляющая 25 Мом. На таком большом сопротивлении ток сетки может создать заметное падение напряжения, которое нарушит работу вольтметра.

Лампу с малым током сетки можно подобрать на готовом вольтметре. Для этого при прогретом вольтметре устанавливают шкалу 1,5в и замечают показания прибора (его стрелка может находиться на любом делении шкалы — это безразлично). Затем замыкают на шасси сетку левого триода лампы. Оставляют тот экземпляр лампы, при котором изменение положения стрелки прибора при замыкании сетки наименьшее

Несколько менее точный, но более простой способ подбора лампы заключается в том, что наблюдают за изменением положения стрелки микроамперметра при переключении со шкалы 1,5 б на шкалу 5 б. Изменения положения стрелки могут соответствовать и повышению напряжения на сетке лампы, и понижению его. В первом случае это свидетельствует о протекании в цепи сетки электронного, а во втором — ионного тока. Соотношение между этими токами в лампе определяется ее режимом, т. е. напряжениями накала и анода. Можно так подобрать напряжение анода (правда, не у всех ламп), что электронная и ионная составляющие тока сетки лампы взаимно скомпенсируются и ток во внешней цепи сетки будет равен нулю. Хотя вольтметр будет работать с любой исправной лампой, однако для получения высокой стабильности необходимо подобрать лучшую лампу, (в среднем удается выбрать одну лампу из трех-четырех). Наиболее стабильно работают лампы, предварительно проработавшие 100—200 ч.

Для проверки идентичности параметров обоих триодов лампы Л3 переключатель П1 ставят в положение +U, а переключатель П2 в положение 500 в. Затем включают вольтметр в электросеть и наблюдают за положением стрелки микроамперметра. При близких параметрах обоих триодов положение нуля довольно стабильно, а при большом разбросе их параметров по мере разогрева прибора положение нуля сильно уходит в одну сторону.

Для лучшей стабильности работы электронный ламповый вольтметр желательно подобрать лампы Л1 и Л2 также с одинаковыми параметрами. В этом случае при переводе переключателя П2 из одного положения в другое положение стрелки микроамперметра не должно изменяться. Если подобрать эти лампы по каким-либо причинам затруднительно, то полную компенсацию начальных напряжений диодов можно произвести подбором сопротивлений R3 и R5.

Калибровку электронный ламповый вольтметр следует начинать с подгонки чувствительности усилителя постоянного тока. Для этого к входному зажиму U нужно подключить источник постоянного напряжения и образцовый вольтметр. Изменением сопротивления R21 следует добиться одинаковых показаний обоих вольтметров. При отсутствии образцового вольтметра подгонку чувствительности можно грубо произвести при помощи свежего гальванического элемента типа ФБС, имеющего э. д. с. около 1,6 в. Калибровка вольтметра по переменным напряжениям производится регулировкой сопротивлений R4 и R6. Для такой калибровки нужен образцовый вольтметр (например, типа ВЗ-2А). Калибровку чувствительности низкочастотного входа производят на частоте 50 гц, а высокочастотного — на частоте 1 Мгц.

 

Как устроен и работает стрелочный и цифровой мультиметр

Домашний мастер при ремонте квартиры своими руками сталкивается с необходимостью подключения светильников, розеток и выключателей по разным схемам. Такая деятельность требует выполнения электрических измерений и знания основных правил безопасности при работе под напряжением.

Наши советы помогут вам оптимально выбрать мультиметр для этих целей и понять основные правила безопасной работы с ним как в бытовой электропроводке, так и для ремонта подключаемых к ней приборов.

В материале статьи сравниваются два типа устройств измерителей: стрелочных аналоговых и цифровых. Это позволит оценить различные технологии замеров, сравнить их возможности, сделать выбор подходящей конструкции.


Содержание статьи

Назначение

Составное слово мультиметр обозначает своей первой частью «мульти» — много функций, которые выполняет этой прибор, а второй «метр» – измерение электрических величин.


Он позволяет определять:

  • значение действующего напряжения;
  • силу протекающего тока;
  • электрическое сопротивление подключенной цепи;
  • некоторые другие параметры.

Следует учесть, что прибор может иметь другие названия:

  1. авометр, обозначающее сокращение от ампер, вольт, ом измерение;
  2. или тестер, присвоенное первым аналоговым моделям.

На техническом языке его называют прибор многофункциональный измерительный.

Принципы измерения электрических величин

Поясняющая картинка из интернета с человечками призвана объяснить взаимосвязь процессов, происходящих в электрике, которые позволяет анализировать мультиметры любой конструкции.

Напряжение источника в вольтах старается пропихнуть ток в амперах через оказываемое ему противодействие сопротивлением в омах. Для анализа этих трех задач в мультиметр включены 3 отдельных измерительных прибора:

  • амперметр;
  • вольтметр;
  • омметр.

Кратко рассмотрим их функции.

Как работает амперметр

За основу действия аналоговых приборов принята измерительная головка магнитоэлектрической системы.

При протекании через нее электрического тока поворачивается подвижная рамка с противодействующей пружиной и прикрепленной к ним стрелкой, указывающей на шкале его силу в микроамперах — тысячных долях ампера. На таком диапазоне протекают токи через измерительную головку.

Однако амперметр замеряет не доли ампера, а целые и даже значительно большие значения. Такие величины тока способны выжечь все токопроводящие магистрали головки. Чтобы этого не произошло, их ограничивают параллельным подключением калиброванного электрического сопротивления, называемого шунтом.

Принцип шунтирования дополнительным сопротивлением уменьшает величину протекающего через головку тока и делает его пропорциональным входному значению. За счет этого шкалу градуируют в амперах, а не в тысячных его долях.

В цифровых приборах используются датчики токи, которые работают по микропроцессорным технологиям.

Устройство вольтметра

Та же измерительная головка подключается последовательно к добавочным сопротивлениям — токоограничивающим резисторам. Шкала прибора градуируется в вольтах.


Переключатель режимов у амперметра и вольтметра позволяет расширять пределы измерения.

Цифровой вольтметр работает от датчика напряжения.

Конструкция омметра

Принцип замера сопротивления раскрыт в статье о прозвонке электрической цепи тестером, многофункциональным индикатором.

Омметр также работает с помощью измерительной головки.

Для этого используется встроенный источник напряжения, который выдает строго эталонную величину. Ее при подготовке омметра к работе необходимо вручную откалибровать.

Замеряемое сопротивление подключается к гнездам прибора. Через него проходит ток, ограничивающийся в зависимости от номинала резистора. Он отклоняет стрелку омметра на величину, пропорциональную значению электрического сопротивления.

Шкала омметра просто градуируется в омах.

Цифровые приборы вычисляют значение сопротивления по результатам информации, получаемой от датчиков тока и напряжения, но работают также от встроенного источника питания. Ручная калибровка им не требуется.

Разновидности мультиметров

Аналоговые приборы

Рассмотрим на примере тестера Ц4324.


Сразу бросаются в глаза многофункциональная шкала в несколько рядов и переключатели режимов с большим рабочим диапазоном.

Заводская схема внутренних соединений представлена на фото ниже.

Более подробно назначение шкалы измерительной головки показано на картинке.

При каждом замере необходимо анализировать положение стрелки на определённом диапазоне, соответствующем роду току и проверяемому сигналу.

Положения центрального переключателя разбиты на три главных сектора (амперметра, вольтметра и омметра) выделенные красными стрелками. При работе следует определять не только диапазон измеряемой величины, но и форму сигнала.

Цифровые приборы

Внутренняя конструкция этого типа мультиметра намного сложнее, а внешние органы выполнены проще для пользователя. В качестве образца выберем одну из типовых моделей с минимальным количеством автоматических настроек.

Вместо стрелочного указателя и сложной шкалы работает дисплей, а положением центрального переключателя можно выбрать все режимы измерения в любом секторе.

Подключение измерительных проводов выполняется к двум гнездам из трех:

  • центральное — общее;
  • левое — используется для замера токов более 10 ампер;
  • правое — во всех остальных случаях.

Способы электрических замеров

Любой мультиметр сам ничего не измеряет. Он показывает только те величины, которые подготовил пользователь в созданном им режиме. Ошибки показаний чаще всего связаны с невнимательной работой человека.

Рассмотрим однотипные операции, которые необходимо выполнять на стрелочном и цифровом мультиметре.

Измерения тестером Ц4324

Замер напряжения
Работа с источниками постоянного тока

Выбираем соответствующий режим нажатием средней кнопки снизу и выставляем предел измерения больший, чем напряжение у замеряемой батарейки — 3 V.


Потребуется оценить полярность подключения проводов. Если пустить ток в обратном направлении через измерительную головку, то стрелка просто упрется в стопор слева от нуля. Замер не получится.

Для снятия отсчета необходимо выбрать правильно ту шкалу напряжения, на которой стоит знак постоянного тока. Следует учесть ее кратность на соответствующем положении переключателя.

Работа с источниками переменного тока

Обращаем внимание, что подобная операция относится к опасной и требует повышенного внимания.


Нажимаем до фиксации правую кнопку снизу со значком «~». Выбираем центральным переключателем соответствующий режим вольтметра и на нем положение 300 V. Только после этого устанавливаем концы в контакты розетки.

Со шкалы снимаем показания 250 V. Методика пользования ею та же, как и в предыдущем случае.

Замер тока

Положение переключателей и работа со шкалой выполняется по предыдущей методике.


Пальчиковая батарейка на 1,5 V выдала на лампочку 6,3 V ток 142 мА.

Замер сопротивления

В этом режиме важно:

  • проверить выставление стрелки на ноль, используя регулятор натяжения пружины измерительной головки, расположенный под стрелкой;
  • установить калиброванную величину источника питания ручкой потенциометра «Установка 0», размещенного в самой нижней части на лицевой стороне;
  • обеспечить расположение корпуса строго по горизонту.

Для измерения потребуется нажать одновременно две левых кнопки и установить переключатель на значок омов. Отсчет показания по шкале Ω получился 1,5. Такое сопротивление у нити накаливания в холодном состоянии.

Режим измерения сопротивлений мультиметром создан для проверки резисторов и других элементов радиоэлектронных устройств. Он не предназначен для оценки качества изоляции диэлектрического слоя. Мощность источника питания недостаточна для подобного измерения.

Оценку сопротивления изоляции кабелей и проводов выполняют специальными приборами, питающимися от мощных источников: ручных генераторов или бытовой сети 220 либо встроенных преобразователей с комплектом батареек. Их называют мегаомметрами.

Три приведенных опыта с малогабаритной лампочкой накаливания и батарейкой позволяют показать, что мощность источника энергии и потребителя следует правильно подбирать по нагрузке и напряжению.

1,5 V у батарейки и 6,3 у лампочки — явное несоответствие. Источник работает в аварийном режиме и не справляется с задачей: нить еле-еле светится. Ему искусственно создан режим перегрузки.

Аналогичный случай может произойти и в бытовой сети 220, где защиту от перегрузок выполняет автоматический выключатель, снимающий питание с оборудования с выдержкой времени.

Подключая любой потребитель в электрическую сеть всегда оценивайте его возможность надежной работы и способность защит устранять аварийные ситуации.

Измерения цифровым мультиметром

Замер напряжения
Работа с источниками постоянного тока

Потребуется только установить центральный переключатель в положение замера напряжения на соответствующем пределе (=2 V), вставить провода в гнезда прибора и подключить их к проверяемой батарейке. Результат сразу отображается на табло.

Если полярность подключения источника к мультиметру перепутана, то на табло отобразится знак минус. Значит замер надо повторить, перевернув провода на батарейке.

Этот прием используют для определения полярности источника.

Когда замер выполняется на большем пределе, то точность результата будет занижена. Необходимо соблюдать соответствие величин.

Работа с источниками переменного тока

Вначале переключатель режимов устанавливают в положение «~600 V», а затем проверяют напряжение в розетке.


У нас получился результат 231 вольт.

Замер тока

Мультиметр врезают в цепь тока, предварительно переключив его в режим амперметра и установив на соответствующую позицию измерений. Мы имеем показание 145 мА на пределе 200.


Знак минус перед значением тока свидетельствует о том, что полярность подключения проводов прибора в схему перепутана. Ток через него идет в обратном направлении.

Электрикам, часто сталкивающимися с измерениями, рекомендуем приобрести мультиметр с разъемным магнитопроводом трансформатора тока —клещами. Им удобно выполнять безразрывное подключение и быстрый замер.

Замер сопротивления

Центральный переключатель мультиметра установлен в положение 200 Ω, а результат 9,75 отображен на табло.


Таким же способом прибор работает на шкале kΩ. На приведенном фото даже завышен предел измерения сопротивления. На результате это особенно не сказывается, хоть и влияет.

Режим прозвонки

Цифровой мультиметр в отличие от аналогового стрелочного имеет такую дополнительную функцию. Она позволяет просто определять наличие электрического контакта внутри проверяемой цепи.

В замкнутой и разомкнутой схеме меняется индикация на табло, а у многих моделей приборов дополнительно появляется звуковой сигнал.

Режим прозвонки создан для анализа маленьких сопротивлений, характерных для цепей тока. Но им не стоит пользоваться в цепях напряжения. Особенно он удобен для проверки полупроводниковых элементов.

Режим генератора

Еще одна полезная функция для радиолюбителей, называемая на их сленге «пищалкой». Мультиметр выдает высокочастотные сигналы, которые позволяют проверять тракты звуковых усилителей и различные каналы передатчиков или приемников.

У владельцев стрелочных приборов такой функции нет. Они вынуждены делать подобный генератор своими руками.

Проверка транзисторов

Еще одна полезная функция цифрового мультиметра, которая также встречается на более сложных конструкциях стрелочных моделей.

Для проверки биполярного транзистора достаточно правильно вставить его ножки в соответствующее гнездо, учитывающее структуру p-n-p или n-p-n полупроводникового перехода. Для этого создано четыре контактных отверстия, в которые устанавливают ножки за счет поворота корпуса в одну из сторон.

У исправного транзистора сразу высвечивается коэффициент усиления h31.


Эта же функция на стрелочных тестерах требует снятия показаний и выполнения математических расчетов.

Основные правила безопасности

Мультиметр создан для измерения электрических величин и позволяет работать под напряжением. Его корпус и провода выполнены с соответствующей степенью защиты как по классу IP, так и по нормативам электрической безопасности от поражения током.

Качество защиты цифровых приборов выше, а их дизайн более продуман. Однако, даже при их пользовании следует быть внимательным и осторожным, соблюдать рекомендации производителя.

Любой цифровой мультиметр можно вывести из строя неправильным обращением при его несомненных преимуществах перед стрелочным прибором:

  • работе встроенных защит «от дурака», которые отключают схему от проникновения опасных токов, созданных при всех режимах измерения;
  • повышенной диэлектрической прочности изоляции.

Стрелочные старые тестеры требуют еще больше внимания: при неправильном подключении к цепям токам или напряжения, особенно в бытовой сети 220, элементы их внутренней схемы выгорают. Если калибровочные резисторы еще можно заменить, то с контактами переключателей и кнопок ситуация ремонта усугубляется.

Но чаще всего у них выходит из строя токопроводящая пружинка или обмотка измерительной головки. В этой ситуации ремонт обходится дороже покупки нового цифрового мультиметра.

Рекомендуем посмотреть видеоролик владельца Andrey Tonurwator “Как пользоваться мультиметром”.

Ждем комментариев на статью и напоминаем, что сейчас ей удобно поделиться с друзьями в соц сетях.

Полезные товары Полезные сервисы и программы

прибора для измерения постоянного и переменного тока

Типы и виды вольтметров

Все вольтметры можно разделить по: принципу действия, назначению, способу применения и конструкции.


По принципу действия устройства делятся на группы:

  • Вольтметры электромеханические.
  • Электронные вольтметры.

Рассмотрим конкретно каждую группу.

Электромеханические и электронные вольтметры

Эти измерительные приборы являются устройствами прямого преобразования. Измеряемая величина в них преобразуется напрямую в показания на шкале устройства отсчёта. Она предназначена для визуальной оценки измеряемого напряжения.

Шкала выглядит как последовательность отметок с числами и составляет неподвижную часть прибора. Расстояние между двумя соседними отметками — цена деления шкалы. Шкалы могут быть линейными и нелинейными, односторонними (о расположена у начала) и двусторонними (о расположена в середине). На шкале обычно наносится число, обозначающее класс точности прибора.

Подвижная часть устройства состоит из рамки, находящейся между полюсов постоянного магнита. По обмотке рамки протекает ток. С подвижной рамкой связана стрелка, по величине угла отклонения которой можно по шкале оценить значение измеряемого параметра. Этот угол напрямую зависит от тока, протекающего через обмотку рамки, а значит и от величины напряжения, которое измеряется.

Такие приборы используют для измерения магнитоэлектрический метод. Он наиболее часто используется в электромеханических приборах для измерения различных физических величин.

Следует отметить, что такие приборы отдельно используются довольно редко. Как правило, они являются составной частью более сложных по схемному исполнению устройств.

Кроме, магнитоэлектрического способа измерения в электромеханических приборах используют и другие: электромагнитный, электродинамический, ферродинамический, термоэлектрический, способ выпрямления.

Применение этих приборов исходя из требований, предъявляемых к измерителям напряжения, более предпочтительно, чем электромеханических. А требования эти таковы — уменьшение методической погрешности измерения.

Для измерения напряжений в различных точках схемы вольтметр подключают параллельно измеряемой цепи. Поэтому его использование не должно искажать реальную картину. Он не должен шунтировать участок схемы, следовательно, его входное сопротивление должно быть большим (в идеале стремиться к бесконечности).

Вольтметры электронные можно разделить на две группы. Одну составляют аналоговые приборы, другую цифровые. Различия между ними заключается в форме предоставления информации о результатах измерения.

Возможные аналоги

Входное напряжение, величину которого необходимо измерить, поступает на масштабирующее устройство. Оно выполнено в виде многопредельного резисторного делителя высокого класса точности. Количество резисторов соответствует количеству диапазонов измерения напряжения.

Какой мультиметр выбрать для автомобиля

Мультиметр — портативное устройство, которое содержит в себе вольтметр, амперметр и другие функции. Он стает незаменимым для радиолюбителей и автовладельцев. Для последних он стал важным прибором, способным проверить и отремонтировать большее количество современной автоэлектроники и проводку.

Для автомобиля подойдет любой специализированный мультиметр, обладающий дополнительными функциями, которые отличают его от обычного. Чтобы разобраться с этим лучше, нужно понять, какие задачи он чаще всего решает.


Схема цифрового вольтметра постоянного тока для определенного диапазона

Наиболее часто прибор применяют для определения утечек из аккумулятора. Такой проверке должны быть подвержены все аккумуляторы, обладающие сильными потерями заряда за короткие промежутки времени. Минимальное значение утечки должно составлять 70 мА. Большее значение свидетельствует о том, что какой-то прибор является проблемным или в цепи проводки есть поврежденный участок.

Вам это будет интересно Единица измерения киловатт и что измеряется в кВт

Для диагностики проделывают следующее:

  • Выключить все элементы автомобиля, которые используют энергию аккумулятора;
  • Настроить прибор на измерение постоянного тока и выбрать максимальное значение;
  • Ослабить провод на минусовой клейме и подсоединить туда щупы;
  • Отключить провод от клеймы так, чтобы ток протекал через мультиметр;
  • Замерить значения, которые не должны превышать 70 миллиампер.


Устройство для автомобиля
В случае, когда значения не ниже 70, стоит искать участок с проблемами. Для этого аппарата подключается так же, как и в способе выше, поочередно отключаются предохранители и снимаются показания. Если один из предохранителей показал значение ноль при его отключении, то проблема в нем.

Если же все узлы были проверены и оказались исправны, то проблема кроется в самой проводке. Она также проверяется мультимером для поиска неисправного кабеля. Этот процесс состоит из следующих этапов:

  • На глаз оценить состояние проводов;
  • Определить проблемный участок;
  • Один конец мультиметра присоединяется к клейме аккумулятора, а другой — к прибору, который находится на другой стороне кабеля;
  • Установить прибор в нужное состояние и устроить прозвонку участка провода;
  • При наличии звукового сигнала провод исключается из проблемных, так как с ним все хорошо.


Проверка аккумулятора мультиметром
Важно! При изменении параметров низковольтных сетей иногда может потребоваться специальный инструмент — милломметр.

Еще одна важная функция мультиметра — прозввон мотора авто и измерение его параметров. Любой автомобильный мультиметр должен уметь проводить диагностику двигателя на минимальном уровне.


Прозвон отсоединенных кабелей авто



Основные характеристики приборов

Чем больше внутреннее сопротивление вольтметра, тем меньше его влияние на измеряемую цепь. Поэтому приборы с более высоким входным сопротивлением обладают большей точностью при проведении измерений.

Для того чтобы оценить возможности прибора, его преимущества по сравнению с другими, сделать окончательный вывод о возможности его приобретения необходимо внимательно ознакомиться с его техническими параметрами, к которым относятся:

  • внутреннее сопротивление вольтметра;
  • диапазон измеряемых вольтметром напряжений;
  • диапазон частот переменного напряжения;
  • погрешность измерения прибора.

Диапазон необходимо учитывать исходя из того, с какими величинами напряжений придётся иметь дело. Большинство вольтметров позволяют проводить измерение напряжений от нескольких десятков милливольт до сотен вольт. Этот диапазон вполне приемлем для многих пользователей. Исключение составляют милливольтметры с расширенным диапазоном и киловольтметры.

Погрешность показывает возможное отклонение измеряемой величины от эталонной. Определяется на этапе заводских испытаний прибора. Выражается в процентах или долях процента.

Все эти параметры представлены в описании на конкретный прибор.



Принцип действия прибора

В основу работы вольтметра заложен метод аналогово-цифрового преобразования с двухтактным интегрированием. Рассмотрим работу прибора на примере В7-35. Преобразователи установленные в конструкции, измеряя величины напряжения постоянного и переменного тока, силу тока, сопротивление, преобразуют в нормализованное напряжение и при использовании АЦП преобразуют в цифровой код.

Функциональная схема цифрового вольтметра работает на использовании 4 преобразователей это:

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


Рис. №2.Схема цифрового вольтметра


Самодельные устройства

Как сделать вольтметр своими руками, для чего он нужен, как устроен, как подключается вольтметр, как пользоваться вольтметром — вот неполный перечень вопросов, которые возникают у начинающих радиолюбителей и простых пользователей. Принцип действия вольтметра или принцип работы вольтметра был рассмотрен ранее при рассмотрении разных его типов и видов.

При совсем небольших затратах можно самостоятельно его изготовить. Основной его частью является стрелочный измерительный прибор. На шкале присутствует обозначение напряжения — латинская буква «V». Конечно, желательно иметь вольтметр с необходимым диапазоном измерения. В левой части шкалы должна быть о, а в правой — число, которое показывает предельное значение напряжения, измеряемого этим прибором.

Классификация

Учитывая метод производства замеров, приборы можно разделить на те, которые сравнивают входные значения с какой-то величиной и те которые производят непосредственные замеры.

По механизму реализации они бывают:

  • Электромеханическими;
  • Электронно-аналоговыми;
  • Электронно-цифровыми.

Еще одно деление происходит по характеристикам замеряемого напряжения. По такой классификации приборы делят на:

  • Универсальные,
  • Селективные,
  • Импульсные,
  • Фазовые.

Аналоговые электромеханические

Это простые стрелочные устройства, в которых, чтобы увеличить пределы замеров, в схему встроены дополнительные сопротивления.

Несмотря на достаточно большое внутреннее сопротивление, погрешность у этого типа устройств высокая. Именно поэтому невозможно их использование в замерах, где нужна высокая точность, например, в лабораториях.

Важно! Как, используя вольтметр, определить его показания? Смотря на стрелку и помня о цене деления.

Аналоговые электронные вольтметры общего назначения

Схожи с электромеханическими аппаратами – такая же стрелочная методика индикации, однако имеют внутри себя измерительный усилитель. Его основной задачей является повышение внутреннего сопротивления, что, в свою очередь, позитивно сказывается на лимитах замеров. Для данных приборов эти пределы намного ниже.

Цифровые электронные вольтметры общего назначения

Принцип работы цифрового прибора реализован на АЦП. Он видоизменяет замеряемое напряжение в электронный сигнал, который затем показывается на дисплее в виде цифры. Качество и точность зависят от АЦП, установленного в нем.


Цифровой вольтметр

Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока

При помощи вакуумного диода происходит сверка напряжения, которое соизмеряется с образцовым величиной разности потенциалов, снимающейся с генератора внутри аппарата. Данный способ проведения замеров позволяет охватить очень большой диапазон частот: от низких до очень высоких. Этот способ гарантирует очень высокую точность замеров.

Импульсные

Импульсный вольтметр – это такой вид измерительных аппаратов, который применяют, чтобы измерить отклонения периодических и одиночных сигналов.

Фазочувствительные

Эти приборы необходимы для сбора информации о комплексном напряжении. На них устанавливают два дисплея. Они отображают две составные части комплексного напряжения.

Селективные

Они применяются, чтобы померить разности потенциалов основной частоты. Также с их помощью можно определить составляющие амплитуды сложной формы.

Напряжение

- Принцип работы цифрового вольтметра

Связанная статья не дает адекватного объяснения работы схемы, которую они описывают.

Рисунок 1. Типовая блок-схема вольтметра. Источник: Радиоэлектроника.

Схема рисунка 1 гораздо более типична для цифровых вольтметров.

  • Выборка и удержание считывает приложенное напряжение и удерживает его (обычно на конденсаторе).
  • Регистр последовательного приближения (SAR) выдает 50% -ный сигнал на свой цифровой выход.
  • ЦАП преобразует это в аналоговое значение, которое возвращается в компаратор. Сравнитель сигнализирует SAR, выше или ниже входной сигнал 50%.
  • SAR теперь переключается на 75% или 25% в зависимости от предыдущего результата.
  • Этот процесс продолжается, последовательно возвращаясь к входному значению.

Альтернативный метод состоит в том, чтобы сгенерировать "лестничный" выход из ЦАП путем подачи на него увеличивающегося двоичного счета. Когда выходной сигнал ЦАП превышает входной сигнал, значение счетчика фиксируется и преобразуется в цифровое значение.

Рисунок 2. Подсчет импульсов. Источник: Blogspot.

В статье, на которую вы ссылаетесь, возможно, описывается система, аналогичная показанной на рисунке 2. Генерируется линейный сигнал. (Это будет лестница, как описано в предыдущем абзаце.) Импульсы подсчитываются до тех пор, пока лестница не пересечет входное значение. Затем счетчик импульсов преобразуется в показания счетчика.


Я так понимаю, что, наконец, мы измеряем с помощью АЦП сигнал, который, как мы знаем, пропорционален напряжению.

Это нормально и объяснено выше.

Вопрос в том, как создается этот пропорциональный сигнал и какие соотношения используются.

Это также объясняется выше. Мы генерируем двоичный шаблон, подаем его на АЦП и сравниваем выход АЦП с измеряемым сигналом. Затем настройте АЦП и попробуйте еще раз.

Что измеряется на самом деле, это ток, измеряемый количеством зарядов за раз, и как он измеряется?

Начисления за единицу времени являются текущими.Определение ампера - один кулон в секунду. \ $ 1 \; A = 1 \; C / s \ $.

Ваш вольтметр измеряет разность потенциалов, которая не одинакова. Ток - это поток, а напряжение - это давление, вызывающее поток. Для резисторов они связаны законом Ома \ $ V = IR \ $. Если между двумя точками течет ток, но нет сопротивления потоку, то между этими двумя точками не будет измеряемого падения напряжения.

Напряжение , разность электрических потенциалов, электрическое давление или электрическое напряжение (формально обозначается как ∆V или ∆U, но чаще просто как V или U, например, в контексте законов Ома или Кирхгофа) - это разность электрических потенциалов. энергия между двумя точками на единицу электрического заряда.Напряжение между двумя точками равно работе, совершаемой на единицу заряда против статического электрического поля для перемещения тестового заряда между двумя точками. Это измеряется в вольтах (джоуль на кулон). Источник: Википедия, Voltage.

Одним из достоинств цифровых вольтметров является то, что их входное сопротивление очень высокое - обычно 1 или 10 МОм. Они отбирают крошечный ток из измеряемой цепи.

▷ Как пользоваться вольтметром?

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

Если вы хотите прислать статью, напишите нам, и мы опубликуем ее в блоге!

Введение

Итак, как и было обещано, мы предлагаем вам еще один очень интересный и информативный, но простой и легкий учебник по измерительным приборам для инженеров-электриков.

Если вы инженер-электрик или хоть немного интересуетесь подобными электрическими вещами, я почти уверен, что все вы знакомы с этим измерительным прибором, известным как вольтметр, и с тем, как им пользоваться.

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 свет на это.

Что такое вольтметр?

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

На самом деле ничего нового, потому что вольтметр - это просто продолжение амперметра и работает по тому же принципу, что и гальванометр Д'Арсонваля.

Принцип работы вольтметров

Вольтметр

работает по принципу закона Ома, который гласит, что напряжение на сопротивлении прямо пропорционально току, проходящему через него. Чтобы реализовать это в реальном времени, мы создали конструкцию гальванометра, в которой катушка подвешена в магнитном поле.

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

Эта конструкция показана на рисунке ниже:

Чтобы преобразовать этот амперметр в гальванометр, мы присоединяем большое сопротивление последовательно с катушкой гальванометра. Этот резистор сводит к минимуму влияние катушки на цепь.

Так как согласно закону Ома напряжение прямо пропорционально сопротивлению, поэтому 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 отклоненной стрелки на экране, отклонение которой пропорционально измеренному напряжению.

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

Применение вольтметров

Вольтметры

являются одними из наиболее широко используемых измерительных устройств, особенно в схемах и аппаратных средствах, где требуется очень точное измерение.

  • 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.
  • Они также используются в лабораториях для экспериментов и испытаний.

Это все о нашем сегодняшнем руководстве. Еще одно интересное руководство будет доступно скоро, так что следите за обновлениями и заходите, чтобы быть в курсе.

Было ли это полезно и полезно для повышения уровня ваших знаний?

Насир

Воздействие вольтметра

на измеряемую цепь | Цепи измерения постоянного тока

Каждый счетчик до некоторой степени влияет на контур, который он измеряет, точно так же, как любой манометр в шинах слегка изменяет измеренное давление в шинах, поскольку для работы манометра выпускается некоторое количество воздуха.Хотя некоторое воздействие неизбежно, его можно свести к минимуму за счет хорошей конструкции расходомера.

Схема делителя напряжения

Поскольку вольтметры всегда подключаются параллельно тестируемому компоненту или компонентам, любой ток через вольтметр будет вносить вклад в общий ток в тестируемой цепи, потенциально влияя на измеряемое напряжение. Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление, поэтому он не потребляет ток от тестируемой цепи. Однако совершенные вольтметры существуют только на страницах учебников, а не в реальной жизни! Возьмем следующую схему делителя напряжения в качестве крайнего примера того, как реалистичный вольтметр может повлиять на схему, которую он измеряет:

При отсутствии вольтметра, подключенного к цепи, на каждом резисторе 250 МОм в последовательной цепи должно быть ровно 12 Вольт, причем два резистора равного номинала делят общее напряжение (24 В) точно пополам.Однако, если рассматриваемый вольтметр имеет сопротивление между выводами 10 МОм (обычное значение для современного цифрового вольтметра), его сопротивление создаст параллельную подсхему с нижним резистором делителя при подключении:

Это эффективно снижает нижнее сопротивление с 250 МОм до 9,615 МОм (250 МОм и 10 МОм параллельно), резко изменяя падение напряжения в цепи. На нижнем резисторе теперь будет гораздо меньшее напряжение, чем раньше, а на верхнем резисторе - намного больше.

Делитель измеряемого напряжения

Делитель напряжения с сопротивлением 250 МОм и 9,615 МОм разделит 24 В на части 23,1111 В и 0,8889 В соответственно. Поскольку вольтметр является частью этого сопротивления 9,615 МОм, он будет показывать именно это: 0,8889 вольт.

Теперь вольтметр может показывать только напряжение, подключенное к нему. Он не имеет возможности «знать», что на нижнем резисторе сопротивлением 250 МОм упало напряжение 12 В до того, как оно было подключено к нему .Сам факт подключения вольтметра к цепи делает его частью цепи, а собственное сопротивление вольтметра изменяет соотношение сопротивлений цепи делителя напряжения, следовательно, влияя на измеряемое напряжение.

Как работает вольтметр?

Представьте, что вы используете манометр в шинах, для работы которого требуется такой большой объем воздуха, что он может спустить воздух из любой шины, к которой он подключен. Количество воздуха, потребляемого манометром во время измерения, аналогично току, затрачиваемому движением вольтметра для перемещения иглы.Чем меньше воздуха требуется манометру для работы, тем меньше он будет спускать воздух из тестируемой шины. Чем меньше ток, потребляемый вольтметром для приведения в действие иглы, тем меньше нагрузка на тестируемую цепь.

Этот эффект называется загрузка , и он в той или иной степени присутствует в каждом случае использования вольтметра. Показанный здесь сценарий является наихудшим: сопротивление вольтметра существенно ниже, чем сопротивление резисторов делителя. Но всегда будет некоторая степень нагрузки, из-за которой измеритель будет показывать меньшее, чем истинное напряжение, без подключенного измерителя.Очевидно, что чем выше сопротивление вольтметра, тем меньше нагрузка на тестируемую цепь, и поэтому идеальный вольтметр имеет бесконечное внутреннее сопротивление.

Вольтметрам с электромеханическими механизмами обычно присваиваются номинальные значения в диапазоне «Ом на вольт» для обозначения силы воздействия цепи, создаваемой током, потребляемым движением. Поскольку в таких измерителях используются разные значения резисторов умножителя для получения разных диапазонов измерения, их сопротивление между выводами будет изменяться в зависимости от того, на какой диапазон они настроены.Цифровые вольтметры, с другой стороны, часто демонстрируют постоянное сопротивление на измерительных выводах независимо от настройки диапазона (но не всегда!), И поэтому обычно измеряются просто в омах входного сопротивления, а не чувствительности «Ом на вольт».

«Ом на вольт» означает, сколько Ом сопротивления между выводами на каждый вольт диапазона , установленного на селекторном переключателе . Давайте возьмем наш пример вольтметра из последнего раздела в качестве примера:

По шкале 1000 вольт полное сопротивление составляет 1 МОм (999.5 кОм + 500 Ом), что дает 1000000 Ом на 1000 вольт диапазона или 1000 Ом на вольт (1 кОм / В). Этот рейтинг «чувствительности» в омах на вольт остается постоянным для любого диапазона этого измерителя:

Проницательный наблюдатель заметит, что номинальное сопротивление любого измерителя определяется одним фактором: током полной шкалы механизма, в данном случае 1 мА. «Ом на вольт» - это математическая величина, обратная «вольт на ом», которая определяется законом Ома как ток (I = E / R). Следовательно, полномасштабный ток механизма определяет чувствительность измерителя Ω / вольт, независимо от того, какие диапазоны разработчик снабдил его через резисторы умножителя.В этом случае номинальный ток полной шкалы измерительного механизма в 1 мА дает ему чувствительность вольтметра 1000 Ом / В независимо от того, как мы измеряем его с помощью резисторов умножителя.

Чтобы свести к минимуму нагрузку вольтметра на любую схему, разработчик должен стремиться минимизировать ток, потребляемый его движением. Это может быть достигнуто путем изменения конструкции самого механизма для обеспечения максимальной чувствительности (меньший ток требуется для полного отклонения), но здесь обычно возникает компромисс: более чувствительный механизм имеет тенденцию быть более хрупким.

Другой подход - электронное усиление тока, подаваемого на механизм, так что от тестируемой цепи требуется очень небольшой ток. Эта специальная электронная схема известна как усилитель , а построенный таким образом вольтметр представляет собой вольтметр с усилением .

Внутренняя работа усилителя слишком сложна, чтобы обсуждать ее здесь, но достаточно сказать, что схема позволяет измеренному напряжению контролировать , сколько тока батареи передается на движение счетчика.Таким образом, потребность механизма в токе обеспечивается внутренней батареей вольтметра, а не проверяемой схемой. Усилитель все еще в некоторой степени нагружает тестируемую цепь, но обычно в сотни или тысячи раз меньше, чем сам по себе счетчик.

Вольтметры вакуумные (ВТВМ)

До появления полупроводников, известных как «полевые транзисторы», вакуумные лампы использовались в качестве усилительных устройств для выполнения этого повышения. Такие ламповые вольтметры или (VTVM) когда-то были очень популярными приборами для электронного тестирования и измерения.Вот фотография очень старого VTVM с открытой лампой!

Теперь схемы усилителя на твердотельных транзисторах решают ту же задачу при разработке цифровых измерителей. Хотя этот подход (использование усилителя для увеличения тока измеряемого сигнала) работает хорошо, он значительно усложняет конструкцию измерителя, делая почти невозможным для начинающего студента-электронщика понять его внутреннюю работу.

Последнее и оригинальное решение проблемы нагрузки вольтметра - это потенциометрический прибор или с нулевым балансом .Это не требует продвинутых (электронных) схем или чувствительных устройств, таких как транзисторы или электронные лампы, но требует большего участия и навыков технического специалиста. В потенциометрическом приборе прецизионно регулируемый источник напряжения сравнивается с измеренным напряжением, и чувствительное устройство, называемое детектором нуля , используется для индикации равенства двух напряжений.

В некоторых схемах для обеспечения регулируемого напряжения используется прецизионный потенциометр , отсюда и метка потенциометрический .Когда напряжения равны, из проверяемой цепи будет подаваться нулевой ток, и, таким образом, на измеренное напряжение не должно влиять. Легко показать, как это работает, на нашем последнем примере, схеме высоковольтного делителя напряжения:

Детектор нуля

«Детектор нуля» - это чувствительное устройство, способное указывать на наличие очень малых напряжений. Если в качестве нуль-детектора используется электромеханический датчик, он будет иметь пружинно-центрированную стрелку, которая может отклоняться в любом направлении, чтобы быть полезной для индикации напряжения любой полярности.Поскольку цель нулевого детектора состоит в том, чтобы точно указать состояние ноль напряжения, а не указывать какую-либо конкретную (ненулевую) величину, как это делал бы обычный вольтметр, шкала используемого инструмента не имеет значения. Детекторы нуля обычно проектируются так, чтобы быть максимально чувствительными, чтобы более точно указывать на «нулевое» или «равновесное» (нулевое напряжение) состояние.

Чрезвычайно простой тип нуль-детектора - это набор аудионаушников, динамики внутри которых действуют как своего рода движение измерителя.Когда к динамику изначально подается постоянное напряжение, возникающий через него ток будет перемещать диффузор динамика и производить слышимый «щелчок». Другой звук щелчка будет слышен при отключении источника постоянного тока. Основываясь на этом принципе, чувствительный нуль-детектор может быть сделан не более чем из наушников и переключателя мгновенного действия:

Если для этой цели используются наушники «8 Ом», их чувствительность можно значительно повысить, подключив их к устройству, называемому трансформатором .Трансформатор использует принципы электромагнетизма для «преобразования» уровней напряжения и тока импульсов электрической энергии. В этом случае используется понижающий трансформатор , который преобразует слаботочные импульсы (создаваемые замыканием и размыканием кнопочного переключателя при подключении к небольшому источнику напряжения) в импульсы более высокого тока для более эффективного вставьте диффузоры динамиков внутрь наушников.

Трансформатор «аудиовыхода» с коэффициентом импеданса 1000: 8 идеально подходит для этой цели.Трансформатор также увеличивает чувствительность детектора, накапливая энергию слаботочного сигнала в магнитном поле для внезапного выброса в динамики наушников при размыкании переключателя. Таким образом, он будет производить более громкие «щелчки» для обнаружения более слабых сигналов:

Подключенный к потенциометрической схеме в качестве детектора нуля, переключатель / трансформатор / наушники используется как таковое:

Назначение любого нуль-детектора - действовать как лабораторные весы, показывая, когда два напряжения равны (отсутствие напряжения между точками 1 и 2) и ничего более.Балансир лабораторных весов фактически ничего не весит; скорее, он просто указывает на равенство между неизвестной массой и стопкой стандартных (калиброванных) масс.

Аналогичным образом, нулевой детектор просто указывает, когда напряжение между точками 1 и 2 одинаково, что (согласно закону Кирхгофа о напряжении) будет, когда регулируемый источник напряжения (символ батареи с диагональной стрелкой, проходящей через него) точно равен напряжение к падению на R2.

Для работы с этим прибором техник должен вручную регулировать выход точного источника напряжения до тех пор, пока нулевой детектор не покажет точно ноль (при использовании аудионаушников в качестве нулевого детектора, техник будет многократно нажимать и отпускать кнопочный переключатель, прислушиваясь к тишине, чтобы указывает, что схема была «сбалансированной»), а затем отметьте напряжение источника, показанное вольтметром, подключенным к прецизионному источнику напряжения, это показание представляет напряжение на нижнем резисторе 250 МОм:

Вольтметр, используемый для прямого измерения прецизионного источника, не обязательно должен иметь чрезвычайно высокую чувствительность Ω / V, потому что источник будет обеспечивать весь ток, необходимый для работы.Пока на нуль-детекторе есть нулевое напряжение, между точками 1 и 2 будет нулевой ток, что означает отсутствие нагрузки на тестируемую схему делителя.

Стоит повторить тот факт, что этот метод, при правильном исполнении, прикладывает к практически нулевой нагрузке на измеряемую цепь. В идеале он абсолютно не нагружает тестируемую схему, но для достижения этой идеальной цели нуль-детектор должен иметь абсолютно нулевого напряжения на нем , что потребует бесконечно чувствительного нуль-метра и идеального баланса напряжения от регулируемого источник напряжения.

Однако, несмотря на практическую неспособность достичь абсолютного нуля нагрузки, потенциометрическая схема по-прежнему является отличным методом измерения напряжения в цепях с высоким сопротивлением. И в отличие от электронного усилителя, который решает проблему с помощью передовых технологий, потенциометрический метод обеспечивает гипотетически идеальное решение, используя фундаментальный закон электричества (KVL).

ОБЗОР:

  • Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление.
  • Слишком низкое внутреннее сопротивление в вольтметре отрицательно повлияет на измеряемую цепь.
  • Вольтметры с вакуумной трубкой (VTVM), транзисторные вольтметры и потенциометрические схемы - все это средства минимизации нагрузки на измеряемую цепь. Из этих методов потенциометрический («нулевой баланс») метод является единственным, способным разместить на цепи нулевых нагрузок.
  • Нулевой извещатель - это устройство, созданное для максимальной чувствительности к небольшим напряжениям или токам.Он используется в цепях потенциометрического вольтметра для индикации отсутствия напряжения между двумя точками, что указывает на состояние баланса между регулируемым источником напряжения и измеряемым напряжением.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Вольтметры - Вселенная приборостроения

Вольтметр 1901 GE

Вольтметр - ключевой прибор в нашем мире электротехники. Они используются во всем: от рентгеновских аппаратов до радиопередач, компьютеров, энергоснабжения и измерения атмосферы до телескопа Хаббл.Вольтметры могут использовать магнитные поля, электростатические поля и явления плазмы для измерения напряжения. На этой странице мы говорим о PMMC или вольтметрах типа гальванометров с подвижной катушкой, которые были первыми вольтметрами и доминировали в отрасли на протяжении более 100 лет, пока их не заменили широкое использование цифровых мультиметров (DMM).

Чтобы ознакомиться с наукой и техникой вольтметра, мы рекомендуем вам посмотреть наше короткое видео ниже, , если вы уже видели это видео в начале Блока 1, вы можете двигаться дальше.

Справа вы увидите простую схему вольтметра, считывающего постоянное напряжение цепи, состоящей из батареи и лампочки. Расположение вольтметра в цепи отличается от амперметра. Вольтметр работает, измеряя разность потенциалов между двумя точками. С другой стороны, амперметр расположен последовательно со схемой. Размещение вольтметра в цепи постоянного тока. Вольтметр измеряет ток (обозначен буквой «А» для амперметра), но имеет параллельный резистор.

Вольтметр построен по уравнению:

напряжение = ток x сопротивление

Вольтметры действительно измеряли ток через резистор. Более чувствительные амперметры привели к вольтметру. Первым был разработан амперметр, потому что с его помощью было легче измерять более высокий ток. В вольтметре нам нужно иметь возможность измерять небольшой образец тока.

Возможность измерения милли- и микроампер на проводах вольтметра:

Щелкните изображение, чтобы увеличить.Это ранний мультиметр: он может измерять напряжение или ток.

Эдвард Уэстон произвел революцию в области приборостроения, когда разработал первые портативные электрические счетчики и надежный прибор PMMC (прибор с подвижной катушкой с постоянным магнитом).

Для точных вольтметров требуются стабильные постоянные магниты и устойчивые материалы резисторов. Сплав Westin Manganin позволил получить стабильные резисторы для использования в вольтметрах и амперметрах. Манганин состоит из 86% меди, 2% никеля и 12% марганца.

С научной точки зрения Уэстон обнаружил, что металлы могут иметь отрицательный температурный коэффициент сопротивления.

До 1870-х годов счетчики были хрупкими лабораторными приборами, не совсем пригодными для тестирования систем. До 1870-х годов большинство электрических установок было для телеграфа, где не было необходимости в регулярных измерениях. Зеркальные гальванометры использовались для настройки телеграфов. Westinghouse руководил многими инновациями в дизайне вольтметров вместе с пионером в области переменного тока Оливером Шалленбергером в команде.Филип Ланге и Шалленбергер взяли гальванометры того времени и добавили необходимые резисторы, которые преобразовали их из амперметра в вольтметр. Они перепроектировали счетчики для работы с 2-фазной системой Tesla, а позже и с 3-фазной системой Добровольского, которая стала сегодня стандартом.

Стандартные вольтметры и амперметры на протяжении большей части электрического возраста приводятся в действие магнитом и используют прочную конструкцию «жестяная банка» с постоянным магнитом.

Промышленный стандарт вольтметра на протяжении многих десятилетий был разработан в 1886 году химиком и инженером Эдвардом Уэстоном в Нью-Джерси.Инновация Уэстона включала стабильный постоянный магнит и разработку им особого материала манганин. См. Нашу страницу об амперметрах, чтобы узнать больше о конструкции, поскольку амперметры и вольтметры были очень близки.

Вольтметр General Electric 1901 года

Дополнительная литература:

PMMC

Эдвард Уэстон

Как работают измерители с подвижной катушкой

Как работают измерители с подвижной катушкой - Объясните, что материал

Реклама

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 7 декабря 2020 г.

Необходимо выследить проблему, скрывающуюся в электрическая цепь? Вам понадобится какой-нибудь измеритель, может быть, даже осциллограф. Большинство людей используют цифровые измерители в наши дни, когда показания тока, напряжения и сопротивления отображаются на ЖК-дисплее (их иногда называют твердотельными или электронными счетчиками). Но многие из нас по-прежнему предпочитаю старый вид измерителя со стрелкой, которая движется назад и вперед на циферблате. Счетчики с подвижной катушкой, как их называют, все еще широко используется во всевозможном оборудовании, начиная с самолета приборы из кабины к измерителям уровня звука (VU) в студиях звукозаписи.Давайте посмотрим, как они работают!

Фото: Типичный сильноточный амперметр на автомобильном зарядном устройстве. Это может указывать приблизительную величину тока до 6 ампер (А), хотя шкала не помечена достаточно точно для точных измерений.

Электричество создает магнетизм

Счетчики с подвижной спиралью работают аналогично электродвигателям. Если вы знаете, как работает один из них, разобраться в счетчике несложно. В любом случае, давайте начнем с начало.Если вы проведете электрический ток по металлическому проводу, вы создадите магнитное поле вокруг провода одновременно. Ты не можешь видите, но тем не менее он там - и вы можете заставить его сделать очень интересные вещи. Поднесите к проводу компас, включите ток, и вы увидите, как стрелка поворачивается, когда вы это делаете. Отключите ток и игла снова вернется в исходное положение. Грубо говоря, это наука, работающая над измерителем с подвижной катушкой: электрический ток, проходящий по проводу, создает магнитное поле, которое заставляет иглу толкаться в сторону.Но как именно это происходит?

Анимация: протяните кусок провода над компасом и подключите его к батарее. Когда вы переключаетесь на токе вокруг провода создается магнитное поле, заставляющее стрелку компаса двигаться. Обратный ток стрелка компаса движется в противоположном направлении. Используйте более сильный ток, и стрелка компаса переместится дальше. Этот эксперимент показывает, что электрические токи генерируют магнитные поля, и он был впервые проведен датским физиком. Ганс Эрстед в 1820 году.Это фундаментальная наука, лежащая в основе счетчиков с подвижной катушкой.

Внутри счетчика плотный моток медной проволоки, обмотанный вокруг железного сердечника, устанавливается между полюсами постоянного магнит. Катушка имеет соединения на обоих концах, так что вы можете через него проходит электрический ток, и к нему прикреплен длинный указатель который проходит через шкалу счетчика. Когда вы подключаете счетчик к цепь и включите ток, ток создает магнитное поле в катушке. Поле отталкивает магнитное поле, создаваемое постоянный магнит, заставляющий катушку вращаться и поворачивающий указатель вверх циферблат.Чем больше тока проходит через катушку, тем больше магнитное поле, которое он создает, чем больше отталкивание, тем больше катушка поворачивается, и чем дальше вверх по шкале, тем выше идет стрелка. Итак указатель показывает, сколько тока проходит через катушку. При соответствующей калибровке вы можете использовать шкалу для прямого измерения силы тока.

Подобные измерители были разработаны в 1882 году французским физиком-врачом Жак-Арсеном д'Арсонваль . Несколько лет спустя американский электрохимик Эдвард Уэстон усовершенствовал конструкцию и ввел ее в коммерческий оборот. (вы можете увидеть пример одного из его измерителей ниже на этой странице).

Работа: Жак-Арсен д'Арсонваль был пионером практического измеритель с подвижной катушкой, в котором использовалась стрелка (зеленая), установленная на катушке (красная) между магнитными полюсами (желтый), и пружины (синие), чтобы вернуть его к нулю, когда ток перестанет течь. Иллюстрация к исторической иллюстрации Джона Джозефа Флэзера, Джона Вайли, «Динамометры и измерение мощности», 1900 год. (Я добавил цвета для наглядности).

Как работают счетчики с подвижной катушкой

  1. С отсоединенными датчиками счетчик похож на цепь, разорванную разомкнутым переключателем: ток не может течь в счетчик или катушку внутри него.
  2. При отсутствии тока катушка не создает магнитного поля, и стрелка остается на нуле.
  3. Подключите щупы измерителя к чему-либо, что вы тестируете (например, к печатной плате), и ток немедленно начнет течь через измеритель и катушку внутри него.
  4. Движущийся ток создает временное магнитное поле вокруг катушки, которое отталкивает магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом. Сила магнитного поля напрямую связана с величиной тока, протекающего через катушку.
  5. Чем больше ток, тем больше магнитное поле, создаваемое катушкой, и тем выше циферблат перемещается стрелкой.

Вкратце стоит отметить, что указатель действует как рычаг, увеличивая движение на катушка и вызывает больший прогиб на циферблате. Другими словами, если катушка перемещается только на незначительную величину, указатель переместится вверх по шкале на гораздо большую величину, которую легче измерить. Это помогает нам проводить более точные измерения.

Счетчики различных типов

Вы можете использовать измерители с подвижной катушкой для измерения напряжения, тока или сопротивления, но в каждом случае вы должны соединять их по-разному.

Вольтметры

Для измерения напряжения вы подключаете счетчик параллельно через две точки контура, которые вы хотите измерить. Измерители напряжения называются, что неудивительно, вольтметры.

Амперметры

Чтобы измерить ток, вы устанавливаете свой измеритель последовательно (вставляйте его прямо в тракт схема). Измерители тока обычно называются амперметрами. (поскольку они измеряются в амперах) или гальванометры (по Луиджи Гальвани, итальянец, который открыл электрический ток, заставляя лягушачьи лапы подергиваться).Если измеряются большие токи, амперметрам обычно требуется дополнительное сопротивление, называемое шунтом. установлены параллельно их клеммам. Большинство текущих потоков через шунт, оставляя лишь небольшую часть, протекающую через шунт. саму катушку счетчика (таким образом защищая механизм). Некоторые амперметры имеют циферблаты на их коробке, чтобы вы могли измерить широкий спектр различных токи. Поворот диска эффективно переключает другой размер сопротивление в измерительную цепь, с меньшими шунтами (с меньшим сопротивлением) используются для измерения больших токов.

Фото: Измерители с подвижной катушкой, которые могут измерять как вольты, так и амперы, не сильно изменились. Это вольт-амперметр с прямым считыванием, разработанный Эдвардом Уэстоном из Ньюарка, штат Нью-Джерси, и датируемый концом 19 века. Слева: вы можете видеть отдельные латунные разъемы для измерения вольт и ампер внизу и две шкалы вверху: верхняя шкала измеряет 0–150 вольт, а нижняя - 0–1,5 ампер. Справа: крупный план движущейся магнитной катушки.Фото любезно предоставлено Цифровые коллекции Национального института стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд 20899.

Как работает шунт?

Изображение: Амперметр (A) - чувствительный прибор, который измеряет только относительно небольшие токи. Если вы хотите измерить большие токи, вам необходимо отвести большую их часть на «шунтирующий» резистор (Ω). Поскольку измеритель и шунт подключены параллельно, у них одинаковое напряжение. Мы можем использовать это, чтобы рассчитать размер шунтирующего резистора, который нам нужен для измерения тока любой величины.

Максимальный ток, который вы можете пропустить через счетчик с подвижной катушкой; если вы хотите измерить токи чем это больше, вам нужно использовать шунт - резистор, который «шунтирует» большую часть тока по параллельной цепи. С помощью закона Ома легко рассчитать, какой большой шунт вам нужен (V = I × R).

Предположим, у вас есть амперметр (показанный здесь кружком с буквой A), который имеет внутреннее сопротивление 10 Ом (Ом), а его стрелка показывает максимальное значение (так называемое "отклонение полной шкалы" или FSD), когда через него протекает ток 10 миллиампер (мА) или 10/1000 А.Когда стрелка отклоняется на всю шкалу, закон Ома говорит нам, что напряжение на измерителе должно быть V = (10/1000) × 10 = 0,1 В (показано серой пунктирной линией).

Шунтирующий резистор (показан синим цветом и обозначен Ω) и измеритель включены параллельно, поэтому напряжение на шунте должно быть таким же, как напряжение на измерителе (0,1 вольт).

Теперь предположим, что вы хотите измерить токи величиной до 2 ампер (чтобы измеритель показывал отклонение на полную шкалу при 2 А). В этом случае через счетчик по-прежнему будет протекать 10 миллиампер (больше он не может) и подавляющая часть тока (1990 миллиампер или 1.99 ампер) необходимо будет отвести через шунт.

Воспользовавшись законом Ома во второй раз, мы можем вычислить, что сопротивление шунта должно быть R = V / I = 0,1 / 1,99 = 0,05 Ом.

Обратите внимание, что сопротивление шунта намного ниже, чем сопротивление измерителя , поэтому большая часть тока отводится через него. Чем ниже сопротивление шунта по сравнению с сопротивлением счетчика, тем больше тока будет проходить через него. Поэтому, если вы хотите измерить еще большие токи, вам нужно будет использовать даже меньших шунтирующих сопротивления , чтобы отвести больший ток от чувствительного измерителя с подвижной катушкой.

Шунтирующие резисторы обычно имеют сопротивление менее 1 Ом, что намного меньше чем обычные резисторы (которые измеряют от нескольких Ом до миллионов Ом или МОм). Вы часто слышите шунтирующие резисторы, называемые резисторами в миллиомах, и измеряемые таким же образом. Так, например, шунтирующий резистор 0,05 Ом может быть обозначен как 50 мОм (50 мОм).

Фото: Гальванометры имеют много общего с компасами, в которых также используется магнитная стрелка, движущаяся в магнитном поле.В этой ранней конструкции гальванометра 1880-х годов, запатентованной Исааком Чисхолмом в 1888 году, сходство очевидно: вместо современной стрелки и шкалы у нас есть стрелка компаса, которая вращается, когда вы подаете ток на два провода на передний. Под иглой, в большой синей круглой коробке, находится электромагнит, к которому подключены провода. Вы можете узнать больше об этом измерителе в патенте США 390,067: Гальванометр. Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Омметры

Сопротивление цепи можно измерить тремя способами.Вы можете использовать амперметр и вольтметр для измерения силы тока и напряжения, а затем использовать закон Ома. Или вы можете измерить сопротивление за одну операцию с использованием немного другой конструкции измерителя с подвижной катушкой, называемого омметром, который эффективно амперметр с собственной встроенной батареей. Батарея обеспечивает напряжение известного размера. Когда вы помещаете измерительные щупы через сопротивление вы хотите измерить, замыкаете цепь, и течет ток. В метр измеряет величину этого тока, но показывает его как сопротивление (циферблат откалиброван в омах на основе фиксированное напряжение батареи внутри счетчика).Вы можете сделать больше точные измерения сопротивления с помощью немного более сложного Тип схемы называется мостом Уитстона.

Если вам понравилась эта статья ...

... вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

  • Измерители с подвижной катушкой: больше о теории измерительных цепей и различиях между амперметрами, вольтметрами и омметрами с отличного сайта Hyperphysics.
  • Измерение сопротивления: четкое объяснение различных способов измерения сопротивления, включая мост Уитстона.

Книги для старших читателей

  • Электрические схемы Джеймса Уильяма Нильссона и Сьюзан А. Ридель. Pearson, 2015. Давно установленное подробное руководство по схемам, в основном предназначенное для студентов, изучающих электротехнику и информатику.
  • Введение в электрические схемы Ричарда Дорфа и Джеймса А. Свобода. Wiley, 2013.Еще один классический учебник по электротехнике, рассчитанный на аналогичную аудиторию.

Книги для младших читателей

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2018.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2018) Счетчики с подвижной спиралью. Получено с https://www.explainthatstuff.com/movingcoilmeters.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте...

Вопрос: Как работает вольтметр? - AutoacService

Что такое вольтметр и его функции?

Вольтметр - это прибор, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи. Портативные инструменты, обычно оснащенные также для измерения тока и сопротивления в виде мультиметра, являются стандартными измерительными приборами, используемыми в электротехнике и электронике.

Как вольтметр измеряет разность потенциалов?

Разность потенциалов измеряется с помощью прибора, называемого вольтметром.Как и амперметры, у некоторых типов есть указатель на циферблате, но у большинства есть цифровой дисплей. Однако, в отличие от амперметра, вы должны подключить вольтметр параллельно, чтобы измерить разность потенциалов на компоненте в цепи.

Почему вольтметры имеют высокое сопротивление?

Вольтметр

имеет высокое сопротивление, потому что он измеряет разность напряжений между двумя разными точками, но он не должен изменять величину тока, проходящего через элемент между этими двумя точками.

Как пошагово пользоваться вольтметром?

Как использовать вольтметр Вставьте щупы в измеритель. Поверните диск выбора или переключитесь на нужный тип измерения. Выберите настройку диапазона. Включите глюкометр. Удерживая щупы за изолированные ручки, коснитесь красным щупом положительной стороны цепи постоянного тока или любой стороны цепи переменного тока.

Что означает вольтметр?

Амперметры обычно представлены кружком с буквой A внутри (Рисунок 1).Рисунок 1. Символ амперметра. Вольтметры обычно представлены кружком с буквой V внутри (рисунок 2).

Что называется вольтметром?

Вольтметр, также известный как измеритель напряжения, представляет собой прибор, используемый для измерения разности потенциалов или напряжения между двумя точками в электрической или электронной цепи. Некоторые вольтметры предназначены для использования в цепях постоянного тока (DC); другие предназначены для цепей переменного тока.

Как читать вольтметр?

Следовательно, показание вольтметра будет V = IR = 0.

Замыкает ли цепь вольтметр?

Стандартные измерения цепей изменения напряжения и тока, вносящие числовые погрешности. Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток. Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому ток через измерительный прибор не протекает, а цепь остается неизменной.

Какие бывают типы вольтметров?

Включает в себя индикаторные вольтметры отклоняющего типа.Аналоговый вольтметр можно разделить на три категории. 1. Аналоговые вольтметры с подвижной катушкой. Движущиеся железные инструменты. Электростатический вольтметр.

Когда подключен вольтметр с высоким сопротивлением?

Когда вольтметр высокого сопротивления подключен непосредственно к резистору. Электрический элемент посылает ток в цепь, к которой также подключен реостат. Закон Ома определяется как: ток, протекающий по проводнику, прямо пропорционален разности напряжений.

Зачем вольтметр ставить параллельно?

Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление, поэтому ток не будет течь. Вот почему вольтметры ставят параллельно цепи, а не последовательно. Однако амперметр включен последовательно и имеет низкое сопротивление.

Должно ли сопротивление вольтметра?

Ответ: Сопротивление вольтметра должно быть высоким. Решение: чтобы избежать этого, идеальный вольтметр должен иметь бесконечное сопротивление, чтобы он мог противодействовать любому току, протекающему через него.

Что означает 0 l на мультиметре?

Если вы вызываете что-то, и на нем отображается «OL», значит, ваш контур разомкнут, другими словами, путь не является непрерывным (разорванным / разделенным). Если вы находитесь в режиме настройки напряжения, и отображается «OL», тогда напряжение, которое вы Измерение слишком высоко для вашего счетчика.

Какой опасный ток или напряжение?

С электричеством связано множество опасностей. Случайное поражение электрическим током может вызвать сильные ожоги, повреждение внутренних органов и даже смерть.Интересно, что хотя большинство людей думают об электричестве с точки зрения напряжения, наиболее опасным аспектом поражения электрическим током является сила тока, а не напряжение.

Узнайте о вольтметре | Chegg.com

Параллельное соединение

Вольтметр должен быть подключен параллельно устройству, напряжение которого должно быть измерено. Это сделано для поддержания падения напряжения в цепи. При параллельном подключении полное сопротивление нагрузки (подключенные элементы) будет параллельно высокому сопротивлению вольтметра.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *