Электростатический вольтметр своими руками: Электронный вольтметр постоянного тока его схема

Содержание

Электростатический вольтметр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Электростатический вольтметр

Cтраница 2

Электростатический вольтметр представляет собой измерительный механизм той же системы ( см. § 4 — 6), на шкале которого нанесены деления, соответствующие значениям напряжения на его зажимах.  [16]

Электростатический вольтметр на номинальное напряжение ия — 3 кв имеет емкость С 50 пф.  [18]

Электростатические вольтметры практически могут быть использованы на любых частотах, за исключением малых частот ( до 30 — 40 гц), так как при малых частотах полное сопротивление Z измерительного механизма и добавочного конденсатора несколько зависит от сопротивления изоляции, шунтирующего емкостное сопротивление.  [19]

Электростатические вольтметры используются для измерения напряжений в широком диапазоне частот ( 20 Гц — 30МГц) в маломощных цепях, а также в цепях высокого напряжения для измерения напряжений до десятков и сотен киловольт без применения громоздких, дорогих и потребляющих большую мощность добавочных сопротивлений.  [21]

Электростатические вольтметры отличаются малым собственным потреблением энергии, широким частотным диапазоном ( до 10 МГц), нечувствительностью к внешним магнитным полям и колебаниям температуры; их показания не зависят от формы кривой измеряемого напряжения.  [22]

Электростатические вольтметры при измерении на постоянном токе совершенно не потребляют мощности, а на переменном токе они потребляют весьма малую мощность. Кроме того, они позволяют измерять большие напряжения переменного тока без применения измерительных трансформаторов напряжения.  [23]

Электростатические вольтметры применяются преимущественно в лабораториях для измерений на объектах малой мощности и непосредственного измерения высоких напряжений.  [24]

Электростатический вольтметр имеет арретир — приспособление, позволяющее передвижением рычажка снаружи прибора задержать одновременно подвижное крыло и алюминиевый сектор успокоителя. Всякое изменение положения прибора, а тем более транспортировка его допускаются только при закрытом арретире. Несоблюдение этого правила неизбежно ведет к порче прибора. Эту пломбу рекомендуется снимать только после окончательной установки прибора.  [26]

Электростатические вольтметры применяют для измерения в цепях с маломощными источниками и при лабораторных исследованиях в цепях высокого напряжения.  [27]

Электростатические вольтметры

с верхним пределом измерения выше 600 в ( без добавочных конденсаторов) наиболее удобно поверять на переменном токе частотой 50 гц, пользуясь в качестве образцового электродинамическим вольтметром класса 0 5 или 0 2, включая его через образцовый трансформатор напряжения.  [28]

Электростатические вольтметры могут непосредственно, без расширения пределов измерений, измерять напряжение от десятков вольт до десятков киловольт. Вращающий момент, действующий на подвижную часть, имеет небольшую величину, поэтому нижний предел измерения ограничен напряжениями порядка единиц вольт.  [29]

Электростатический вольтметр может быть сконструирован на любое испытательное напряжение, даже до 200 кв и выше. Так как отношение вращающего момента к весу движущегося элемента небольшое, то период колебания большой, а затухание обычно слабое. Следовательно, снятие показаний напряжения-относительно медленный процесс, а непостоянное напряжение затрудняет получение надежной величины. Хорошим способом измерения напряжения является применение умножителя емкости с электрическим вольтметром. Оба устройства должны иметь довольно мелкую градуировку.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Принцип работы вольтметра

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

Принцип работы вольтметра

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

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

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

Полная шкала напряжения

Типы вольтметров

Аналоговые вольтметры

Включает отклоняющий тип индикаторных измерителей напряжения. 

Аналоговый вольтметр можно разделить на три категории.

  • Инструменты с подвижной катушкой
  • Движущиеся железно
  • Электростатический вольтметр

Инструменты с подвижной катушкой

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

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

Инструменты с подвижной катушкой с постоянным магнитом

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

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

Инструменты с подвижным железом

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

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

Электростатический вольтметр

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

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

Вакуумный ламповый вольтметр

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

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

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

Цифровой вольтметр (DVM)

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

Прибор должен содержать аналого-цифровой преобразователь.

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

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

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

%d0%b2%d0%be%d0%bb%d1%8c%d1%82%d0%bc%d0%b5%d1%82%d1%80 — с русского на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АлтайскийАрабскийАрмянскийБаскскийБашкирскийБелорусскийВенгерскийВепсскийВодскийГреческийДатскийИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИсландскийИтальянскийКазахскийКарачаевскийКитайскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПерсидскийПольскийПортугальскийСловацкийСловенскийСуахилиТаджикскийТайскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрумскийФинскийФранцузскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

Как пользоваться вольтметром — Всё о электрике

Что такое вольтметр, 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.

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Как пользоваться мультиметром в автомобиле: подробная инструкция для чайников

Всем привет! Думаю, многие автомобилисты и просто электрики согласятся, что наличие мультиметра очень помогает в повседневной жизни. Он может пригодиться в быту и при обслуживании или ремонте транспортного средства. Потому сегодня поговорим немного о том, как пользоваться мультиметром и делать это правильно.

Можете называть устройство тестером, мультиметром (МТМ) или цешкой. Хотя тестер и МТМ не совсем одно и то же. Но предлагаю не зацикливаться на обозначениях, а просто поговорить на актуальную тему.

С помощью таких устройств можно проверить параметры напряжения, работу электрического оборудования, сделать замеры тока и сопротивления. Вообще МТМ являются многофункциональными устройствами, и должны находиться в автомобиле каждого водителя.

Знакомство с устройством

Для начала предлагаю поговорить про сами мультиметры как электронные устройства. Далее будет представлена подробная инструкция для начинающих или, как это принято говорить, для чайников.

Посмотрим на переднюю панель устройства для измерений показателей в машине и дома. Обычно на лицевой части указано несколько значений. А именно:

  • OFF. Здесь все понятно. Прибор находится в выключенном состоянии;
  • ACV. Такое обозначение указывает на переменное напряжение;
  • Значок Ω означает тут сопротивление;
  • DCA является постоянным током;
  • Завершает все DCV или постоянное напряжение;
  • 3 разъема с соответствующими указателями;
  • Непосредственно сам циферблат или электронное табло.

Что касается 3 разъемов. Через них подключаются щупы. Набор с клещами идет в комплекте к МТМ, потому тут все должно быть понятно.

Есть одно замечание относительно того, как и когда подключать те или иные щупы к тестеру. Есть черный провод, который неизменно всегда идет в гнездо, которое обозначено символами COM.

А вот с красным ситуация более сложная. Все зависит от того, какие именно измерения своим цифровым мультиметром вы собираетесь проводить. Когда делаются замеры напряжения в электросети, сопротивления или силы тока номиналом до 200 мА, тогда вам нужен только выход VmA. Если же величина превышает 200 мА, тогда подключайтесь красным щупом к 10 ADC.

Думаю, с этим разобрались. Если сделать все наоборот, долго пользоваться тестером вам не удастся. Причиной тому станет сгоревший предохранитель. Как и в случае с предохранителем прикуривателя в авто, здесь также применяются плавкие элементы.

Аналоговые МТМ

Большинство автомобилистов и электриков отдают предпочтение цифровым мультиметрам. Это современные устройства с широкими функциональными возможностями.

Но на рынке также присутствуют устаревшие приборы. Их называют аналоговыми или стрелочными. Кому как удобнее. Но вот их характеристики и эффективность значительно уступают цифровым решениям. Пользоваться стрелочным тестером не лучший вариант, поскольку у шкалы больше погрешность.

Да и в целом пользоваться подобными аппаратами не особо удобно. Лучше сразу переходить на цифровые приборы хорошего качества.

К таковым я бы отнес следующие модели:

  • DT830;
  • DT832;
  • DT838;
  • Ресанта DT 181;
  • Ресанта DT 182;
  • ДТ9205а;
  • Ермак;
  • Mastech и пр.

Хотя не буду скрывать, что некоторые продолжают пользоваться цифровыми тестерами. Вероятно, они у них давно в наборе инструментов , либо просто автомобилист не хочет тратить деньги на цифровой аппарат, поскольку его полностью устраивает его стрелочный мультиметр.

Инструкция по использованию

Теперь немного подробнее расскажу вам о том, как своими руками воспользоваться мультиметром цифрового типа, чтобы сделать разные замеры параметров.

В нашем материале будет рассмотрено измерение:

Чтобы все было более понятно, про каждую процедуру поведаю отдельно. Если вам есть чем дополнить эту инструкцию, обязательно пишите в комментариях.

Напряжение

Измерить напряжение самостоятельно не сложно. Но подробная инструкция на такой случай точно не помешает.

Последовательность ваших действий будет такая:

  • Переведите переключатель в соответствующее положение;
  • В сети, где имеется переменное напряжение, стрелка должна располагаться в зоне ACV;
  • Щупы МТМ идут в гнезда СОМ и VΩmA;
  • Теперь выставляйте подходящий примерный диапазон;
  • Если сомневаетесь, переводите в максимальное значение;
  • Когда на табло появится цифра, можно отрегулировать положение;
  • Если это сеть с постоянным напряжением, МТМ применяется так же;
  • Но во втором случае переключатель лучше поставить в положение 20 В;
  • Щупы к цепям следует подключать строго параллельно.

Вы наглядно можете видеть, что ничего сложного в этой процедуре нет. А потому вы с легкостью своими руками сможете измерять напряжение, которое сейчас наблюдается в электросети. Как переменное, так и постоянное.

Тут главное не касаться голыми руками к щупу, поскольку он будет находиться под воздействием тока.

Сила тока

Для определения параметров тока первым шагом является ответ на вопрос о том, какой именно ток идет по проводке. Он бывает переменным и постоянным.

Далее вы смотрите по оборудованию или прибору, какое ориентировочное значение тут может быть. Измеряется показатель в Амперах, то есть обозначается буквой А.

  • В зависимости от параметров примерного напряжения, красный щуп идет в соответствующее гнездо Ω;
  • Сначала щуп лучше поставить туда, где токовое значение выше;
  • Если на табло увидите меньшее значение, можно переключиться;
  • При необходимости уменьшите диапазон измерения;
  • Когда МТМ используется в роли амперметра, подключение к цепи происходит последовательно.

И тут, как видите, можно легко справиться самостоятельно. Задача по замерам силы тока выполнена. Потому переходим к следующему пункту.

Сопротивление

Самым простым и безопасным мероприятием с применением МТМ является замеры сопротивления.

Тут действуйте следующим образом:

  • Переключатель ставится в любое положение в зоне ;
  • Выбирается подходящий диапазон измерений;
  • Перед операцией отключается питание в сети обязательно;
  • Иначе тестер не покажет правильное значение;
  • Если видите цифру 1 на табло, либо значения Over и Ol, тогда следует выставить более высокий диапазон;
  • В противном случае произойдет перегрузка;
  • При появлении 0 тестер переводится в меньший диапазон.

Соблюдение этих простых правил и последовательности в ваших действиях позволит быстро и без особых проблем сделать все необходимые процедуры по измерению сопротивлений.

Хорошая функция мультиметра, которая часто выручает при ремонте домашней бытовой техники. Я, к примеру, недавно починил жене утюг. И тестер оказался крайне полезным в этой работе.

Прозвонка

Я вам ничего не говорил о задней панели мультиметра. Хотя там находится еще несколько функций. Они в основном предназначены для радиотехников, которые профессионально занимаются своей работой. Для задач в домашних условиях или при ремонте авто они не понадобятся.

За исключением одного режима. Его называют режимом прозвонки. Предназначен он для поиска обрывов в электроцепи. Для этого цепь нужно прозвонить. Когда она замкнута, то есть обрыв отсутствует, тогда появляется звуковой сигнал. Если же обрыв есть, тогда звуков никаких не возникнет. Это означает, что вы нашли проблемный участок.

Для проверки нужно разместить два щупа с двух сторон прозваниваемой цепи. Это позволяет отыскать даже незначительный обрыв на протяженной электроцепи.

Но и тут есть важная особенность. Когда вы соберетесь прозванивать цепь, обязательно убедитесь, что электричество выключено. То есть сначала выключается автомат на распределительном щитке, а уже затем делается прозвонка. Так же и при ремонте автомобиля. Нужно выключить мотор и снять минусовую клемму с аккумулятора .

Чем смог, постарался помочь. С вас комментарии и вопросы. Дополнительно можете посмотреть наглядное видео.

Думаю, каждый при желании легко разберется в работе любого современного мультиметра цифрового типа. К тому же, производитель всегда прилагает подробную инструкцию к прибору. Потому работу с устройством всегда нужно начинать с изучения руководства по эксплуатации.

Спасибо всем вам за внимание! Подписывайтесь, оставляйте свои комментарии и задавайте актуальные вопросы!

(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)

Измерение напряжения, как пользоваться и работать вольтметром

Вольтметр — это прибор, который служит для измерения напряжения на участке цепи. Как правильно работать с этим прибором, что нужно учитывать при выборе вольтметра, какие еще бывают приборы для измерения напряжения в сети, давайте разберемся.

Напряжение

Напряжением называют физическую величину, выражающую работу, которая была затрачена для пробного электрического заряда из одной точки электрической цепи в другую. Или, другими словами, это энергия, расходуемая при перемещении положительного заряда из точки с малым потенциалом в точку с большим потенциалом.

Оно бывает двух видов: постоянное и переменное. Постоянное напряжение характерно для цепей электростатики или постоянного тока, а переменное – для схем с переменным и суисоидальным током. Данная физическая величина измеряется в вольтах, а его обозначение: U.

Эту величину можно находить по следующим формулам:

Где U — напряжение, I – с ила тока, R – сопротивление, P – мощность.

Но значение U можно узнать, не используя этих формул, если провести специальные измерения. Для этого надо просто уметь пользоваться вольтметром.

Он является простейшим прибором для измерения напряжения. На уроках физики в школах детям часто рассказывают об особенностях данного устройства, учат проверять напряжение в электрической цепи. С помощью него можно узнать не только напряжение, но и сопротивление, если знать специальные формулы. Вольтметром удобно пользоваться, и он несложен в устройстве, поэтому вольтметр остается самым лучшим способом измерения U в домашних условиях.

Классификация вольтметров

Они бывают электромеханическими (такие приборы являются наиболее чувствительными и точными), электронными, принцип действия которых заключается в преобразовании переменного напряжения в постоянное, и цифровыми.

Исходя из назначения, вольтметры могут быть импульсными, постоянного или же переменного тока. А по принципу применения — щитовыми и переносными. Перед использованием прибора нужно проверять, к какому из типов они относятся, чтобы провести правильные измерения.

Немного истории

Первый в истории вольтметр был изобретен русским физиком Г.В. Рихманом в 1754 году и назывался «указателем электрической силы». Современные электростатические вольтметры основаны на принципах этого устройства.

Строение вольтметра

Прежде чем приступать к измерению напряжения, следует изучить, как работает вольтметр.

Его основные элементы — это корпус, клемма, стрелка и шкала. На клеммах обычно стоит знак «плюс» или «минус» или же они помечены цветом (плюс — красный цвет, минус — синий или черный цвет). Часто на этом приборе можно заметить букву «V». Когда прибор служит для цепей с переменным током, то на циферблате изображается волнистая линия, а когда для цепей с постоянным током — линия прямая. Иногда используются обозначения АС (для измерения переменного тока) и DC (для измерения постоянного тока). В приборах для переменного тока полярности нет.

Классический вольтметр, который на данный момент немного устарел, состоит из катушки тоненькой подковообразной проволоки с железной стрелкой, которая располагается между концами магнита. Стрелка перемещается на оси. Ток идет по катушке, и намагниченная стрелка перемещается из-за силы тока. Чем сила тока больше, тем больше отклоняется стрелка. Можно заметить, что устройство этого прибора не очень сложное. Весь его принцип основан на простых законах физики.

Как пользоваться вольтметром

Вольтметр всегда подключается параллельно участку цепи, т. к. такое подключение уменьшает ток. Прибор может провести измерения напряжения только на определенном участке электрической цепи. При работе с ним нужно всегда соблюдать полярность. Провода прикручивают к винтам с гайками. У приборов, рассчитанных на постоянное напряжение, контакты обозначены знаками «плюс» и «минус». Это что касается стрелочного вольтметра. В электронных моделях все гораздо проще: там нет проводов. Более подробно можно познакомиться с принципом работы вольтметра, посмотрев видео.

Как работать вольтметром

Перед тем как проводить измерения нужно проверить, подходит ли данный прибор для них. В первую очередь необходимо определить максимально допустимую величину измерений для данного вольтметра. Для этого достаточно просто найти наибольшее числовое значение на шкале вольтметра. Далее следует уточнить, в каких единицах измеряет вольтметр. Это могут быть вольты, микровольты или милливольты. Пренебрежение этим пунктом может привести к тому, что прибор начнет дымиться после подключения к сети, значение напряжения которой во много раз выше допустимого.

Если напряжение в электрической цепи уже известно и превышает шестьдесят вольт, то нужно использовать специальные диэлектрические перчатки и щупы с хорошей изоляцией. Безопасное напряжение для человека — около 42 вольт при нормальных условиях и около 11 в неблагоприятных условиях (повышенная влажность, повышенная температура, железные предметы поблизости и т. д.).

Вольтметр и автомобиль

В машине этот прибор используется по двум основным причинам: для того, чтобы следить за зарядкой аккумулятора и контролировать просадки напряжения в бортсети. Для полного контроля просадки питания, можно установить два вольтметра: один — для подключения к аккумулятору, а второй – для подключения к клеммам усилителей.

С помощью него можно измерять ток в сети автомобиля. Кузов машины имеет отрицательный заряд (знак «-»), значит, к нему подсоединяется клемма с минусовым полюсом. Плюсовую клемму подключают к «положительному» генератору. Таким образом измеряют напряжение в автомобиле. Обычно оно имеет значение около четырнадцати вольт. Для подключения лучше использовать толстые провода: они уменьшают погрешность в измерениях. Основные нормы напряжения:

  • Для заглушенного двигателя 12,2 – 12,6 вольт
  • Для заведенного двигателя 13,6 – 14,4 вольт

Мультиметр

Напряжение может измерять и мультиметр. Перед тем как использовать это устройство, нужно обязательно ознакомиться с инструкцией.

Мультиметры, как правило, могут измерить три основные величины: силу тока, сопротивление и напряжение. Они могут быть аналоговыми и цифровыми.

Некоторые мультиметры могут измерять и:

  • Переменный ток
  • Электрическая ёмкость
  • Температура
  • Частота напряжения
  • Индуктивность
  • Большая сила тока

Таким образом, возможности мультиметра определяются их моделью и типом. Абсолютно любой мультиметр может измерить напряжение, силу тока (постоянную) и сопротивление.

Классический вольтметр удобен в использовании и несложен в своем устройстве. Он всегда подключается параллельно к участку цепи. Всегда лучше сначала собрать цепь, а потом подсоединять к ней вольтметр. В работе с этим прибором очень важно соблюдать полярность. С помощью него можно измерять напряжение в машине. Никогда не надо забывать, что напряжение (как высокое, так и низкое) опасно не только для здоровья, но и для жизни человека.

Поэтому при работе с электроприборами нужно соблюдать технику безопасности: пользоваться специальными перчатками, работать только в нормальных условиях и т. д. Перед использованием, нужно проверять прибор.

{SOURCE}

4.6. Приборы электростатической системы

Действие электростатического прибора (в дальнейшем ЭС — прибора) основано на использовании силы, возникающей между пластинами воздушного конденсатора, заряды на которых имеют разные знаки. Схематический чертеж ЭС — прибора представлен на рис.31. Измеряемое напряжение u(t) прикладывается к неподвижным и подвижным пластинам, которые под действием указанной силы втягиваются в пространство между неподвижными пластинами. Вращающий момент пропорционален квадрату напряжения и содержит поэтому постоянную и переменную составляющую. Частота первой гармоники переменной составляющей в два раза больше частоты первой гармоники измеряемого напряжения. В силу инерционности подвижной части переменная составляющая вращающего момента фильтруется, и подвижная часть отклоняется на угол, пропорциональный постоянной составляющей, то есть среднему значению вращающего момента:

,

где T — период измеряемого тока, — постоянный коэффициент.

Устройство и принцип действия ЭС — прибора говорят о том, что ЭС — прибором может быть только вольтметр, обеспечивающий измерение постоянного напряжения и действующего значения переменного напряжения. ЭС — вольтметр выделяется среди вольтметров всех систем, в том числе и электронных, своим экстремально высоким сопротивлением, которое при измерении постоянного напряжения равно сопротивлению изоляции. При измерении переменного напряжения собственное сопротивление ЭС-вольтметра опреде­ляется его емкостью, не превышающей нескольких сот пикофарад.

Основным недостатком вольтметров электростатической системы является низкий вращающий момент, из-за чего диапазон измеряемых напряжений ограничен снизу значением 30 В, и он может применяться только при условии защиты от вибраций и тряски.

С другой стороны, вольтметры электростатической системы обеспечивают измерение высоких напряжений до 300 кВ без использования делителя напряжения и практически без собственного потребления мощности от объекта.

Достигнутый предел допускаемой основной приведенной погрешности ЭС вольтметров — 0,5%. Частотный диапазон: 0 Гц, 40¸ Гц.

4.7. Приборы индукционной системы

Единственной разновидностью приборов индукционной системы являются счетчики активной и реактивной электрической энергии переменного тока, по-

требляемой нагрузкой. Устройство счетчика электрической энергии схематически представлено на рис. 32. Подвижной частью этого прибора является диск из электропроводящего материала (обычно это алюминий, как обладающий наименьшим весом). Диск вращается на оси, закрепленной в подпятниках, которые должны быть износоустойчивыми и создавать минимальный и неизменный во времени момент трения. Вращающий момент создается двумя электро­магнитами, расположенными по разные стороны от диска. Их расположение таково, что вихревые токи, создаваемые ими в диске, взаимодействуют с полями этих электромагнитов, и при этом взаимодействии возникает момент, пропорциональный произведению токов:

.

Если в одном из электромагнитов протекает ток нагрузки (назовем эту цепь по аналогии с подобной цепью ЭД ваттметра последовательной, см. п. 4.3), а в другом электромагните протекает ток, пропорциональный напряжению на нагрузке, то есть (назовем эту цепьпараллельной , как соответствующую цепь ЭД ваттметра, см. п. 4.3), где R — добавочное сопротивление параллельной цепи, то средний вращающий момент, как и в случае ЭД ваттметра, будет пропорционален активной мощности:

,

где j — угол сдвига фазы между током и напряжением в нагрузке.

Собственное сопротивление последовательной обмотки (тока) делают как можно меньше (десятые доли Ом), а сопротивление параллельной обмотки (напряжения) — как можно больше (единицы и десятки кОм).

Если бы противодействующий момент создавался пружинкой, то угол поворота диска был бы пропорционален мощности. Однако, отсутствие противодействующей пружинки позволяет диску вращаться, то есть выполнять операцию интегрирования угловой скорости его вращения. Если угловая скорость вращения диска пропорциональна мощности, то угол поворота диска (который индицируется индикатором с округлением до целого числа оборотов) пропорционален интегралу от мощности, то есть энергии. Для обеспечения этой пропорциональности противодействующий момент создается стабилизированным постоянным магнитом. Тормозной противодействующий момент возникает за счет того, что при движении диска в поле магнита в диске возникает ток, пропорциональный скорости его вращения, и этот ток взаимодействует с полем магнита, тормозя вращение, как это происходит при рекуперативном торможении электрического двигателя постоянного тока.

Равномерное вращение имеет место тогда, когда равны моменты: вращающий и противодействующий, то есть, когда . Поскольку вращающий момент пропорционален мощностиP, а противодействующий пропорционален угловой скорости вращения w,

,

где — коэффициенты пропорциональности,- момент трения в подпятниках.

Отсюда, пренебрегая моментом трения, получаем:

,,

где a(t) — угол поворота диска счетчика за время t, A(t) — электрическая энергия, потребленная за время t, — коэффициент пропорциональности.

Таким образом, количество оборотов диска счетчика, пропорционально энергии. Вращение диска через червячное зацепление передается на счетчик числа оборотов, которое индицируется на цифровом индикаторе.

Бытовые и промышленные счетчики предназначены для измерения количества электрической энергии, выделяемой переменным током частотой 50 Гц.

Метрологические свойства счетчиков электрической энергии:

— бытовые счетчики предназначены для измерения электрической энергии при напряжении 220 В и токах 5.0, 10.0, предел допускаемой основной относительной погрешности (то есть приведенной к текущему показанию) 2.5%,

— промышленные счетчики предназначены для измерения перетоков большой электрической энергии при напряжении 3000 В и токах до 1000 А, предел допускаемой основной относительной погрешности (то есть приведенной к текущему показанию) от 0.5%.

Нормированием и международной унификацией свойств счетчиков электрической энергии занимается специальный комитет международной электротехнической комиссии (МЭК), поскольку результаты измерений перетоков электрической энергии через государственные границы являются основой для соответствующих расчетов и экономических санкций.

Схема включения счетчика электрической энергии точно такая, как схема включения ваттметра (сравнить рис. 28 в и схему рис. 32). Так же, как у ваттметра, генераторные зажимы счетчика обозначены звездочкой. После присоединения счетчика к электрической цепи корпус счетчика и все присоединительные зажимы пломбируются во избежание экономических злоупотреблений.

что измеряет, виды, характеристики, устройство вольтметра, строение и принцип работы

Инструкция и меры безопасности

Вольтметр — простейший и узкоспециализированный инструмент для определения параметров электрической цепи. Его основная и единственная задача — определение напряжения на определенном участке цепи. К сожалению, не все знают, как пользоваться таким простым прибором.

Важно! Стоит помнить, что прибор должен подключаться параллельно к сети. В противном случае показания будут неточными

Это не зависит от его типа и размеров.

Цифровой стационарный прибор

Порядок измерения следующий:

  • Проверить стрелку, если аппарат аналоговый. Делается это путем вставки плоской отвертки в задний шлиц прибора. Поворот в разные стороны будет поворачивать и стрелку. Ноль измерений всегда выставляется пред каждым измерением, особенно, если прибор старый;
  • Присоединить провода к контактам. Находятся они на тыльной стороне прибора. Если он рассчитан на постоянный ток, то там будут «+» и «-». У электронных аппаратов они уже присутствуют и не нуждаются в переподключении;
  • Произвести измерение, присоединив «щупы» параллельно к сети.

Важно! Если известно, что напряжение больше 60 Вольт, то нужно пользоваться резиновыми диэлектрическими перчатками или другой изоляцией. Корректировка стрелки аналогового прибора

Корректировка стрелки аналогового прибора

При измерении показателей электрической сети вольтметром следует соблюдать простейшие меры безопасности:

  • Не проводить измерение высоковольтных сетей без средств защиты;
  • Не проводить изменение влажными или мокрыми руками и предотвращать попадание влаги в прибор;
  • Не использовать вольтметр в агрессивных средах по типу кислот, щелочей и масел;
  • Соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80, описывающего правила эксплуатации электроизмерительных приборов.

Схема 10-диапазонного вольтметра постоянного тока

Конструкция

Простейший амперметр или вольтметр состоит из нескольких блоков:

  • ЭЛМП — электромеханического преобразователя;
  • ИМ — измерительный механизм;
  • СМ — стрелочный механизм.

Процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой для отображения

Первый предназначен для того, чтобы преобразовывать энергии. Магнитного поля в механическую энергию. Второй механизм включает в себя подвижные и неподвижные части для проведения изменений. Происходит это так: под действием силы тока, который протекает через обмотку ИМ, создается вращающий момент, воздействующий на подвижную часть. Силы механики пропорциональны электрическим силам и ИМ отклоняется на угол, равный этим силам. Данные передаются стрелочному механизму, который и показывает в цифрах количество Вольт.

Если прибор содержит усилители, то он называется электронным. Его отличие заключается в том, что входное устройство помогает поддерживать высокое сопротивление вольтметра и увеличить предел измерений в большую сторону. Далее следует усилитель постоянного тока, который увеличивает значение сигнала до тех величин, которые необходимы для эффективных измерений. Следующие его компоненты идентичны аналоговому инструменту.

Встраиваемое портативное устройство

Преимуществами электромагнитных вольтметров стают:

  • высокая точность измерений;
  • высокая чувствительность;
  • практически полное отсутствие влияние внешних полей;
  • практически полное отсутствие влияние атмосферных факторов.

Недостатки тоже имеются: непригодность использовать при переменном токе и чувствительность к перегрузкам в сети.

USB-вольтметр

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

Принцип работы

Первыми были созданы измерители электромеханического типа. В их работе используется магнитоэлектрический принцип. Постоянный магнит закреплен неподвижно, а между его полюсами установлен стальной сердечник. Монтаж этого элемента конструкции выполняется так, чтобы в кольцеобразном воздушном зазоре могло формироваться постоянное электромагнитное поле.

В зазор на полуосях установлена рамка, изготовленная из алюминия. Она способна свободно перемещаться. На рамке также есть катушка из тонкой проволоки. Указательная стрелка прибора крепится с помощью пружин к рамке. Как только через прибор начинает проходить электроток, в обмотке возникает электромагнитное поле. Рамка вступает с ним во взаимодействие и отклоняется вместе со стрелкой на расстояние, соответствующее величине напряжения.

Конструкция измерителя также содержит индукционный демпфер — пластинку из алюминия, закрепленную на раме со стрелкой. В соответствии с правилом Ленца, вихревые токи, возникающие в демпфере, вступают во взаимодействие с породившим их магнитным полем и замедляют колебания указателя прибора. Чтобы добиться необходимой точности измерения, прибор во время работы не должен подвергаться воздействию силы тяжести.

Для решения поставленной задачи подвижная часть измерителя оснащается системой грузиков, передвигающихся на стержнях. Кроме этого, для обеспечения точного измерения необходимо снизить силу трения стальных наконечников. Это достигается благодаря использованию специальных износостойких сталей. Изготовленные из них детали подвергаются полировке.

Для этого в конструкции прибора предусмотрен специальный корректировочный винт, соединенный с пружиной. Это классическая конструкция, но сегодня встречаются приборы, содержащие магниты разной формы. При этом в некоторых конструкциях магнит является подвижным.

Отличие от тестера

Люди, особенно те, кто далек от техники, часто путают два этих устройства. Они немного похожи и даже обладают похожими функциями, но мультиметр — более многофункциональное устройство, способное изменять различные параметры системы и выполнять прозвонки. Обычный тестер содержит в себе всего пару диодов, способным указать значение напряжения и целостности цепи.

Важно! Тестеры, как и мультиметры, вольтметры и амперметры также бывают стрелочными, то есть аналоговыми и цифровыми. Последние в любых являются более точными и определяют величины с минимальными погрешностями

Тестер очень похож на мультиметр, но обладает меньшим функционалом

Инструкция по использованию

Теперь поговорим о том, как пользоваться рассматриваемым прибором. Первое правило заключается в том, что устройство подключается исключительно параллельно. Второе действие, которое необходимо совершить, – это проверить, что измерительный диапазон полностью соответствует предполагаемому напряжению, присутствующему в электроцепи. Если он имеет большое значение, например, в киловольтах, то точность может страдать. Но если диапазон маленький, то прибор может показывать неточные данные или вообще выйти из строя.

Если перед вами находится вольтметр электромеханического типа, то следует осуществить его настройку перед использованием. О правильной настройке устройства можно почитать в инструкции к эксплуатации конкретной модели. Каждая модель имеет свои особенности настройки и подготовки к эксплуатации.

В случае если устройство предназначается для замеров постоянного напряжения, ни в коем случае не стоит пытаться делать им замер переменного тока. Оно просто поломается. Если же перед вами универсальный прибор, то для его работы необходимо просто переключить устройство в определенный режим.

Кроме того, следует знать, что стрелочный прибор нуждается в периодической корректировке стрелки в нулевое положение. Это можно сделать при помощи спецручки, которая располагается на корпусе устройства. Если ее там нет, то это можно осуществить при помощи отвертки.

Еще одним важным моментом будет то, что не следует браться за оголенные области щупов руками. Особенно этого не следует делать, если напряжение в сети будет составлять более 60 вольт, так как такой удар током может уже быть не только неприятен, но и опасен для здоровья человека. С высокими напряжениями следует работать исключительно в перчатках и никак иначе.

Еще одним важным аспектом работы с такими устройствами будет то, что закрепление щупов-проводков приспособления к проводнику цепи следует осуществлять исключительно при помощи электродов или специальных зажимов, которые обычно идут в комплекте с устройством.

Также смотрите видео о том, как пользоваться мультиметром.

Как пользоваться вольтметром?

Казалось бы, чего проще – подключай и меряй. На самом деле есть несколько правил, которые мы рекомендуем выполнять.

Надо знать диапазон измерений. Вольтметр – достаточно чувствительный прибор, при перегрузке обмотка рамки или электронная схема моментально выйдет из строя. Если у вас милливольтметр – не следует совать проверочные провода в розетку бытовой сети 220 вольт;
Механические приборы должны быть размещены в соответствие с инструкцией

На корпусе есть обозначение вертикального или горизонтального положения корпуса;
Включается в цепь вольтметр независимо от наличия нагрузки или рабочего напряжения;
Внимание! Если вы измеряете напряжение более 60 вольт – пользуйтесь проводами с увеличенным изолирующим покрытием.
По возможности используйте диэлектрические перчатки, особенно при измерении величин от 400 вольт и выше.

Прибор в целом достаточно примитивный. При наличии старой базы деталей, доставшейся от СССР, можно изготовить неплохой вольтметр своими руками.

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.

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

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

Особенности и технические характеристики

Основным применением цифровых вольтметров является проверка напряжения в электрической цепи. Главной особенностью такого прибора является удобство и простота эксплуатации. Также он отличается высокими показателями внутреннего сопротивления, что обеспечивает точность измерений.

К главным техническим характеристикам вольтметра относятся следующие.

  • Диапазон измерений: у цифровых моделей он составляет от 1мВ до 1 кВ. Этого вполне достаточно для проведения большинства замеров. Однако бывает и такое, что необходимо измерить крайне низкое напряжение или слишком высокое. Для этих целей требуются более сложные вольтметры.
  • Допустимая погрешность: чем меньше этот показатель, тем точнее получаемые результаты. Данная характеристика устанавливается производителем после первых испытаний и обычно указывается в процентах.
  • Внутреннее сопротивление: чем оно выше, тем точнее вольтметр. Аппараты с высоким сопротивлением практически не влияют на электроцепь.
  • Диапазон частот переменного напряжения.

Сердцем аппарата, которое отвечает за вычисления, является структурная схема. О принципе ее работы мы поговорим далее. Для визуализации полученных данных многие цифровые вольтметры используют индикатор.

Разновидности

Помимо технических параметров, которые определяют назначение прибора и его характеристики, вольтметры обладают и физическими, а именно — разновидностями. Видов современных вольтметров большое количество. Так по принципу действия они разделяются на электромеханические и электронные. По назначению на вольтметров для постоянного, переменного, импульсного тока, универсальные и фазовые.

Наиболее часто людей интересует классификация по виду исполнения, который может быть мобильным и стационарным.

Карманный ЖК цифровой мультиметр

Стационарные

Стационарные вольтметры представляют собой устройства, которые питаются от сетей переменного напряжения. Возможно это благодаря встроенному в их корпус блоку питания. Как правило, с виду они похожи на коробку или ящик, а используются для узкоспециализированных работ, требующих повышенной точности измерений. Чаще всего это профессиональная сфера деятельности и контролирование напряжения на важных и нестабильных участках сети. Само слово «стационарный» говорит о том, что они применяются там, где нужна постоянная слежка и изменение данных.

Стационарный стрелочный вольтметр

Мобильные

Их еще называют переносными, хотя стационарный прибор иногда перенести также не составляет труда. Мобильный же вольтметр компактный и способен поместиться практически везде. Их относят к классу полупрофессиональных и любительских, потому что работают они от батареек или аккумуляторов и обладают сравнительно меньшими точностями и большими погрешностями. Выглядят они как плоские коробочки, «обитые» пластиком или резиной и имеющие эргономические формы. Чтобы они были еще удобнее, их оснащают съемными щупами для определения амплитудных колебаний сигналов.

Важно! Как правило, мобильные вольтметры включаются в состав тестеров и мультиметров. Мобильные цифровые вольтметры способны очень точно определить показания, в то время как портативные аналоговые приборы — показать хорошую чувствительность, способную определить даже самые маленькие отклонения напряжения, которые не могут определить цифровые приборы

Цифровой мобильный вольтметр

Идеальный вольтметр

При замкнутом ключе К стрелка вольтметра может отклониться как в одну, так и в другую сторону в зависимости от значений э. д. с. и сопротивлений.| В этой цепи источник с э. д. с.. 2 переключен на противоположную полярность по сравнению с.

Идеальный вольтметр, включенный в электрическую цепь, показывает напряжение, равное разности потенциалов между точками подключения прибора.

Вольтметр, отградуированный в единицах емкости.

Идеальный вольтметр, не оказывающий возмущающего вотдейгтгшя на измеряемую цепь, должен обладать бесконечно большим сопротивлением или, скажем иначе, собственное потребление мощности ( от измеряемого объекта) вольтметром должно быть нулевым.

Можете ли вы сказать, почему идеальный вольтметр должен иметь бесконечное сопротивление, а идеальный амперметр нулевое сопротивление.

Ламповый вольтметр удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к идеальному вольтметру. Он измеряет напряжения, совершенно не потребляя тока. При этом становятся ненужными: декадные реостаты, измерительные мостики, нормальные элементы, капиллярный электрометр. Наряду с этим измерение, происходящее при действительном отсутствии тока ( в противоположность всем другим методам, при которых потребляется некоторое количество тока до окончательной компенсации), дает широкие возможности для усовершенствования электродов. Например, можно спокойно поворачивать краны электродов, если они не смазаны жиром, не вредя измерению. При помощи лампового вольтметра можно безупречно измерить даже рн воды для определения электропроводности — В случаях, когда можно опасаться отравления платинового электрода, ламповый вольтметр часто дает хорошие результаты, благодаря быстроте работы ( секунды), в то время как при старых методах никакие измерения здесь не были возможны.

К исследованию изменений пока — К исследованию изменений заний вольтметров показаний амперметров.

Требуется определить, как изменятся ( увеличатся или уменьшатся) показания всех идеальных вольтметров в цепи, показанной на рис. 77, если, например, уменьшить сопротивление R2 переменного резистора.

Теперь начнем регулировать величины источников тока до тех: пор, пока напряжения, отмечаемые идеальными вольтметрами, не станут равными нулю. Легко заметить, что это должны быть токи, возникающие на соответствующих зажимах при одновременном коротком замыкании последних. Токи источников, подключен-ных к зажимам, должны скомпенсировать влияние источников, находящихся внутри ящика, в части их влияния на условия на зажимах.

Поэтому вольтметр должен иметь большое сопротивление по сравнению с сопротивлением участка цепи, к которому он подключается. Идеальным вольтметром является такой, у которого сопротивление стремится к бесконечности.

Составление неопределенной матрицы полезно, потому что упрощает получение уравнения полного передающего сопротивления от любой пары узлов цепи к любой другой паре узлов этой же цепи. Предположим, что источник тока присоединен между двумя узлами т и k, так что ток I, входит в г-й узел и выходит из fe-ro узла. Предположим также, что идеальный вольтметр ( имеющий бесконечно большое входное сопротивление) присоединен между узлами j и m и таким образом измеряет разность потенциалов между этими узлами.

Определение слова «Вольтметр» по БСЭ:

Вольтметр — электрический прибор для измерения эдс или напряжений в электрических цепях. В. включается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии (рис. 1).Первым в мире В. был «указатель электрической силы» русского физика Г. В. Рихмана (1745). Принцип действия «указателя» используется и в современном электростатическом В. (см. Электростатический прибор).Наиболее просты в изготовлении, дёшевы и надёжны в эксплуатации В. электромагнитные (см. Электромагнитный прибор). Они применяются главным образом как стационарные на распределительных щитах электростанций и промышленных предприятий и более редко в качестве лабораторных приборов. Недостатки таких В. — относительно большое собственное потребление энергии (3-7 вт) и большая индуктивность обмотки, приводящая к существенной зависимости показаний В. от частоты.Наиболее чувствительны и точны В. магнитоэлектрические (см. Магнитоэлектрический прибор), пригодные, однако, для измерений только в цепях постоянного тока. В комплекте с термоэлектрическими, полупроводниковыми или электронно-ламповыми преобразователями переменного тока в постоянный они применяются для измерения напряжения в цепях переменного тока. Такие В., называются термоэлектрическими, выпрямительными и электронными, применяются главным образом в лабораторной практике. Выпрямительные В. используют для измерений в диапазоне звуковых частот, а термоэлектрические и электронные — на высоких частотах. Недостаток этих приборов — существенное влияние на правильность их показаний формы кривой измеряемого напряжения.Электронные В. имеют сложные схемы с применением недостаточно стабильных элементов (электронных ламп, малогабаритных электрических сопротивлений и конденсаторов), что приводит к снижению их надёжности и точности. Однако они незаменимы при измерениях в маломощных радиотехнических цепях, так как имеют большое входное сопротивление и работают в широком диапазоне частот (от 50 гц до 100 Мгц) с погрешностями, не превышающими 3% от верхнего предела измерения. Изготовляются также электронные В

для измерения амплитуды импульсов напряжения длительностью от десятых долей мксек при скважности до 2500.В начале 20 в. широко применялись В

тепловой и индукционной систем. в настоящее время промышленное производство их прекращено из-за присущих им недостатков — большое собственное потребление энергии и зависимость показаний от температуры окружающей среды.Схемы включения В. и внешний вид показаны на рис. 1 и 2.Лит.: Арутюнов В. О., Электрические измерительные приборы и измерения, М. — Л., 1958. Шкурин Г. П., Справочник по электроизмерительным и радиоизмерительным приборам, М., 1960.Н. Г. Вострокнутов.Рис. 1. Схемы выключения вольтметра: а — с нагрузкой: б — через измерительный трансформатор.Рис. 2. Вольтметр: а — переносный лабораторный. б — щитовой в пылезащищённом корпусе. в — переносный многопредельный ламповый с непосредственным отсчётом.

Гальванометр в качестве амперметра

Гальванометр можно использовать как амперметр, если прибор установлен в параллельной связи с небольшим сопротивлением, именующимся шунтирующим. Дело в том, что сопротивления шунта маленькое, из-за чего амперметр может вычислять ток намного четче.

Допустим, нам нужен амперметр, фиксирующий полномасштабное отклонение для 1 А и содержит тот же гальванометр на 25 Ом с чувствительностью 50 мкА. Так как R и r параллельны, напряжение на них одинаково.

IR = IGr

Так что: IR = IG/I = R/r.

Решая для R и отмечая, что IG составляет 50 мкА, а I – 0.999950 А, получим:

Обзор
  • Разные типы тока
  • Источники ЭДС
Параллельное и последовательное соединение резисторов
  • Последовательное соединение резисторов
  • Параллельное соединение резисторов
  • Комбинированные схемы
  • Зарядка аккумулятора: ЭДС в последовательных и параллельных связях
  • ЭДС и конечно напряжение
Правила Кирхгофа
  • Введение и значение
  • Правило соединения
  • Правило напряжений
  • Применение
Вольтметры и амперметры
  • Вольтметры и амперметры
  • Нулевые измерения
Схемы RC
  • Резисторы и конденсаторы в последовательной связи
  • Полное сопротивление
  • Фазовый угол и коэффициент мощности

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.

Обзор видов

Вольтметр не является многофункциональным приспособлением. Он выполняет лишь одну задачу – измерение напряжения электрической цепи. Однако на сегодняшний день было изобретено немало разновидностей вольтметров

Их классификация зависит от характеристик, которые берутся во внимание

Давайте рассмотрим основные виды и параметры, по которым они подразделяются. Наиболее важный из них – это принцип работы. В зависимости от него вольтметры бывают двух типов:

  • электромеханические – электромагнитные и магнитоэлектрические;
  • электронные – аналоговые и цифровые.

Но из-за высокой индуктивности собственных обмоток заметно страдает точность измерений. Такие приборы чаще всего встречаются на электроподстанциях.

Магнитоэлектрические, наоборот, наименее доступны и применяются в основном для лабораторных исследований. Но не будем надолго останавливаться на этих разновидностях, так как речь идет о цифровых вольтметрах, а значит, нас интересуют только электронные. Электронный аппарат имеет табло для вывода результатов. На аналоговых устройствах оно состоит из шкалы и стрелки. На цифровых – представляет собой светодиодный дисплей.

Следующий рассматриваемый параметр – это назначение. Согласно ему, электронный вольтметр разделяется на:

  • прибор для измерения напряжения постоянного тока;
  • прибор для измерения напряжения переменного тока;
  • универсальный прибор для измерения обоих типов напряжения, с возможностью переключения режимов;
  • импульсный прибор для замеров одиночных импульсов.

Вольтметры для измерения постоянного тока бывают:

  • выпрямительными;
  • квадратичными.

Для измерения напряжения переменного тока в трехфазной сети применяется трехфазный вольтметр.

Особой разновидностью электронных вольтметров являются приборы с время-импульсным преобразованием. Они фиксируют напряжения только в определенные отрезки времени. Дополнительно аппарат учитывает импульсные колебания и среднюю частоту напряжения.

Вольтметры с двойным интегрированием предназначены для работы с постоянным током. Они основываются на принципе периодического повторения, при котором исходный код в цепи возвращается автоматически.

Дополнительно вольтметры разделяются по способу установки:

  • стационарные;
  • щитовые;
  • переносные.

К переносным относятся, например, миниатюрный и розеточный аппараты. Последний работает от электросети, мини-вольтметр работает на батарейках. Среди владельцев автомобилей востребована современная разновидность – круглый портативный вольтметр со светодиодным табло. Он легко позволяет замерить напряжение автомобильного аккумулятора.

Отдельно можно приобрести встраиваемые приборы. Они предназначены для тех блоков питания, которые производитель не оснащает вольтметром.

Цифровой прибор

Принцип действия цифрового вольтметра переменного тока, как и постоянного, основан на использовании аналогово-цифрового преобразователя (АЦП). Измеряемый сигнал поступает на вход микросхемы, преобразовывающей его в набор импульсов, передающихся дальше в блок обработки для формирования кода. Трансформированный сигнал направляется на цифровое отсчётное устройство, а с него уже и на дисплей.

Точность замеров электронного вольтметра зависит от качества преобразования сигнала в цифровой код. Попадая на компаратор, сигнал разбивается на группы единиц и направляется в ячейки памяти, сохраняющих информацию. Если код подать напрямую, то на экране показания будут неустойчивыми. Дисплеем управляет свой контроллер, обеспечивающий вывод данных из памяти и засвечивающий сегменты дисплея.

К достоинствам цифрового вольтметра относят высокое внутреннее сопротивление, что делает его измерения очень точными. А также он оснащён электронным усилителем, позволяющим проводить замеры даже слабых сигналов. Результат измерений отображается на табло сразу в виде числа, поэтому нет необходимости высчитывать значение по шкалам.

Реальные примеры измерения напряжения

Наиболее простым примером измерения напряжения в бытовых условиях является пальчиковая батарейка. В ней вам необходимо приложить черный щуп к выводу «– », а красный к выводу « + », позицию переключателя установить на 2 В постоянного напряжения.

Рис. 4. Пример измерения напряжения на батарейке

Если показания для батарейки 1,5 В будут в пределах от 1,6 до 1,2 В, то такой источник питания считается пригодным для всего оборудования, в случае снижения значений до 1 – 0,7 В, от батарейки будут запускаться импульсные устройства, к примеру, часы. Если вольтметр покажет 0,6 В и менее, разряд достиг критического значения.

При измерении разности потенциалов в бытовой сети, вам следует коснуться щупами контактов розетки. Так как изолированная часть щупа имеет ограничительное кольцо, за которым расположен длинный стержень, вы можете безопасно проникнуть в розетку, не рискуя прикоснуться к токоведущим элементам. Допустимыми считаются отклонения от номинала на 10%, то есть от 198 до 142 В.

Также можно замерить разность потенциалов на выходе автомобильного аккумулятора или на другом элементе цепи электрической проводки. Для этого черный щуп мультиметра устанавливается на «– » клемму аккумулятора, а красный на « + » клемму.

Если аккумулятор заряжен, то показания вольтметра должны находиться в пределах от 12 до 14 В, но встречаются модели и с большим разбросом. Такое измерение позволяет диагностировать различные причины неполадок.

Меры безопасности

Поскольку сам прибор имеет большое сопротивление, а в сеть он подключается параллельно, вероятность того, что при работе с ним человек получит сильный удар током, минимальна. Однако если вольтметры используются в промышленности, часто приходится иметь дело с большими значениями напряжения и других величин, характеризующих электрический ток.

Нужно быть очень осторожным, измеряя напряжение в сети посредством этого электроизмерительного прибора. Ни в коем случае нельзя прикасаться к прибору голыми руками. Избежать несчастного случая помогут перчатки из непроводящего ток материала, например, из резины.

Оцените статью:

Измерения в высокоомных цепях | Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок | Архивы

Страница 20 из 56

§ 19. Измерения в высокоомных цепях
Особенности измерений в высокоомных цепях заключаются в тем, что сопротивления обычных приборов, подключаемых к этим цепям в процессе измерения, соизмеримы с сопротивлениями соответствующих участков высокоомной цепи. При этом происходит перераспределение токов в контролируемой цепи, изменяются ее параметры (сопротивления) и возможны большие ошибки и даже промахи, сводящие на нет результаты измерения. Поэтому следует очень тщательно подбирать способы измерения и приборы при измерениях в высокоомных цепях.

Рис. 86. Измерение напряжения на участке электрической цепи:
а — до включения прибора, б —с включенным прибором
Рассмотрим случай, когда требуется измерить напряжение на участке электрической цепи (сопротивлении rz), состоящей из двух последовательно соединенных сопротивлений гх и гг (рис. 86, а). Допустим, что пользоваться будем электроизмерительным прибором с непосредственным отсчетом измеряемой величины. Известно, что сопротивления гх=60000 Ом, г2=30000 Ом, а подведенное к ним напряжение [/=450 В.
Зная эти данные, нетрудно определить, пользуясь соотношениями между напряжениями на последовательно соединенных участках электрической цепи и сопротивлениями этих участков (напряжения прямо пропорциональны сопротивлениям соответствующих участков), истинное напряжение на сопротивлении г2. Оно будет равно 150 В. Возьмем три прибора: Д552, М109 и ампервольтомметр ТТ-3 и используем их поочередно для измерения напряжения на сопротивлении г2. Измерение во всех случаях будем проводить на пределе 300 В.

Из рассмотренного примера следует, что при измерениях в высокоомных цепях возникают трудности, когда для измерения нужно подключать прибор или одну из его обмоток (например, обмотку напряжения ваттметра или счетчика) параллельно одному из участков контролируемой цепи. Особенно часто встречаются с этим при измерении напряжения или мощности. В данном примере к тому же сопротивление контролируемой цепи не особенно велико. Приходится иметь дело и с измерениями в электрических цепях, сопротивление которых На порядок (в 10 раз) и более выше, чем в приведенном примере. Очевидно, для таких цепей следует применять специальные приборы и способы измерения, часть из которых будет рассмотрена ниже. Следует иметь в виду, что в высокоомных цепях переменного тока при подборе измерительного прибора необходимо считаться не только с активным сопротивлением прибора, но и с его входной емкостью, которая должна быть по возможности меньше, особенно при измерениях на повышенных частотах переменного тока.
Непосредственное измерение напряжения. Электромеханическими приборами, например авометрами, можно измерять напряжения в цепях с сопротивлением до нескольких сотен Ом на 1 В рабочего напряжения. В рассмотренном примере сопротивление всей проверяемой цепи равно 90 000 Ом, а напряжение источника питания этой цепи 450 В. Таким образом, сопротивление проверяемой цепи, отнесенное к 1 В рабочего напряжения, составляет 90000:450= 200 Ом. При пользовании прибором ТТ-3, у которого внутреннее сопротивление равно 10000 Ом на 1 В, т. е. в 50 раз больше, чем в проверяемой электрической цепи, погрешность,
вносимая прибором, составила меньше одного процента. Если бы эта цепь питалась от источника с напряжением 4,5 В, то на 1 В рабочего напряжения приходилось бы уже 20000 Ом и тот же прибор ТТ-3 на пределе измерения 3 В имел бы внутреннее сопротивление 30 кОм (те же 10 000 Ом наг 1 В), но погрешность, вносимая прибором в результат измерения, была бы недопустимо большой.
В ряде случаев, в частности при наладке электронной аппаратуры, приходится измерять напряжение в контролируемых цепях, имеющих сопротивления десятки тысяч Ом на 1 В рабочего напряжения (сеточные и анодные цепи электронных ламп, цепи коллекторов полупроводниковых триодов и др.). Для этого применяют приборы с очень большим внутренним сопротивлением, обычно не изменяющимся при работе на разных пределах измерения. К таким приборам относят электростатические вольтметры и электронные вольтметры на электронных лампах и полупроводниковых приборах.
Электростатический вольтметр С50 — однопредельный прибор класса точности 1, предназначен для измерения напряжения в цепях постоянного тока и переменного тока с частотой от 20 Гц до 10 МГц. Приборы выпускают на 30, 75, 150, 300, 450, 600, 1000, 1500 и 3000 В. Входная емкость вольтметров на 30, 75—450 и 600—3000 В соответственно составляет 10,7 и 4 пФ. Активное сопротивление вольтметра не менее 10000 МОм. Прибор имеет шкалу со световым указателем. Осветительное устройство питается от сети 127 и 220 В переменного тока или от источника постоянного тока напряжением 6 В. Резистор, встроенный в корпус прибора, служит для ограничения тока при случайном замыкании его электродов. Аналогично прибору С50 устроены и другие электростатические приборы (С70, С71, С95 и С100), имеющие другие пределы измерения и обладающие очень большим внутренним сопротивлением (не менее 10 000 МОм). Однако относительно большая входная емкость препятствует их применению при измерениях напряжений высокой частоты (например, в анодных цепях широкополосных усилителей).
Электронные вольтметры, имеющие достаточно высокое сопротивление и малую входную емкость, получили широкое распространение при измерениях в высокоомных и маломощных цепях, преимущественно при испытаниях электронных приборов и устройств.
Электронный вольтметр обычно включает входной делитель напряжения, усилитель мощности и показывающий магнитоэлектрический прибор. Выпускаются разнообразные электронные вольтметры для измерения постоянного и переменного напряжения.
Прибор Ф505 служит для измерения напряжения в цепях переменного тока частотой 45—10000 Гц, имеет класс точности 1,5 и шкалу со световым отсчетом. Пределы измерения 0,75— 1,5—3—7,5—15-30—60—150—300 В. Входное сопротивление на всех пределах 1 МОм. Питание осуществляется от сети переменного тока 127 или 220 В промышленной частоты. Потребляемая мощность 35 В-А. Габариты 250X370X230 мм, масса 10 кг.

Таблица 9
Параметры транзисторного прибора Ф432


Измеряемая величина

Пределы измерения

Класс точности

Переменный ток и напряжение

6 мкА — 3 мА

4

15—1500 мА

4

 

6—600 В

4

Постоянный ток и напряжение

0,06—30 мА

2,5

6—600 В

2,5

Сопротивление постоянному току 

10—100—1000 кОм

1,5

Транзисторный прибор Ф431 служит для измерения малых напряжений в цепях переменного тока частотой до 1 МГц. Имеет классы точности 2,5 на частотах 20—20 000 Гц, 4 — на частотах 20—100 кГц и 10 —на частотах 100 кГц—1 МГц. Пределы измерения 5—30—100—300—1000 мВ. Входное сопротивление 100 кОм на 1 В. Входная емкость 30—100 пФ. Прибор имеет дополнительный предел, обозначенный «Индикатор», на котором полное отклонение стрелки соответствует потреблению тока 1 мкА при входном сопротивлении 1,5 кОм. Питание осуществляется от встроенной батареи КБС-4 напряжением 4 В. Габариты 110Х X205x84 мм, масса 1 кг.
Транзисторный прибор Ф432 позволяет измерять силу тока и напряжение как постоянного, так и переменного тока частотой 45 Гц — 50 кГц, сопротивление постоянному току и коэффициент передачи. Основные данные о приборе приведены в табл. 9.
Прибор ВК.7-Б универсальный, предназначен для измерения напряжения переменного тока низкой (от 40 Гц до 2 кГц) и высокой частот (от 3 кГц до 400 МГц), напряжения и силы постоянного тока, а также сопротивления постоянному току. Пределы измерения: напряжения постоянного тока 100 мВ — 1—3—10—• 30—100—300—1000 В; напряжения переменного тока 1—3—10— 30—100—300—1000 В; силы постоянного тока 1—10—100 мкА — 1—10—100 мА—1 А, сопротивления постоянному току 1—10— 100—1000—10000—100000 Ом (при использовании внешнего источника постоянного тока напряжением 10—15 В пределы измерения могут быть расширены до 50 МОм). Погрешности при измерении напряжения составляют до 10% на пределе 100 мВ, 4% на остальных пределах для постоянного тока и 6% для переменного тока. Входное сопротивление при измерении напряжения постоянного тока 1 МОм на 1 В для пределов измерения 100 мВ —  1—3—30 В и 30 МОм на 1 В для пределов 100—300 и 1000 В.

Входное сопротивление на частоте 400 Гц для низкочастотного входа и 10 кГц для высокочастотного входа составляет не менее 50 кОм для предела 1 В, не менее 100 кОм — для пределов 3—10 и 30 В и 3 кОм, а на 1 В —для пределов 100—300— 1000 В. Входная емкость для низкочастотных цепей — 80 пФ, для высокочастотного входа (пробника) —2 пФ. Прибор имеет делитель напряжения 1: 10. Погрешность деления делителя — не более 5%, входная емкость делителя — 6 пФ. Источником питания прибора служит батарея из двух элементов БС-0,25, встроенная в прибор. Габариты 215X140X85 мм, масса 2 кг.

Рис. 87. Измерение напряжения в высокоомной цепи двумя вольтметрами
Метод двух вольтметров. Сущность этого метода заключается в том, что напряжение на участке электрической цепи измеряют два раза, используя вольтметры VI и V2 (рис. 87) с разными внутренними сопротивлениями rVi и rv2, величина которых известна. Сначала подключают параллельно контролируемому участку (между точками а и б) один вольтметр, например VI, и записывают его показания Ult затем — параллельно контролируемому участку второй вольтметр V2, переведя переключатель П в нижнее положение, и записывают показания U2 второго вольтметра. После этого истинное напряжение на контролируемом участке Ua6 определяют по формуле
где

Рис. 83. Компенсационный метод измерения напряжения
Очевидно, измерение можно производить не только двумя вольтметрами, но и многопредельным вольтметром на разных пределах измерения и одним однопредельным вольтметром, выполняя им второе измерение с включенным последовательно известным резистором, сопротивление которого соизмеримо с внутренним сопротивлением вольтметра. Методом двух вольтметров можно с допустимой точностью определять напряжение на контролируемом участке а — б
даже при небольших внутренних сопротивлениях используемых вольтметров, если оба измерения проводятся при одном и том же напряжении U, подводимом к проверяемой электрической цепи.

Компенсационный метод.


Рис. 89. Схема измерения силы тока ротора электрической машины
Сущность этого метода измерения заключается в том, что напряжение на контролируемом участке а — б электрической цепи (рис. 88) сравнивают с известным напряжением вспомогательного источника постоянного тока. Установив движок реостата Р в такое положение, чтобы индикатор тока Г (гальванометр) показывал отсутствие уравнительного тока между контролируемым участком а — б электрической цепи и вспомогательным источником Б постоянного тока, снимают показания вольтметра V. Напряжение, показываемое вольтметром V, очевидно, равно в этом случае измеряемому напряжению Ua6 контролируемого участка а — б.

Электростатические вольтметры | Электростатические вольтметры Конструкция

Электростатические вольтметры:

В полях электростатических вольтметров сила притяжения между электродами плоского конденсатора определяется выражением

.

где,

В = приложенное напряжение между пластинами,

C = емкость между пластинами,

A = площадь поперечного сечения пластин,

d = диаметр пластин

s = расстояние между пластинами,

ε = диэлектрическая проницаемость среды (воздух или свободное пространство), а

Вт с = работа, выполненная при перемещении пластины

Когда один из электродов может свободно двигаться, усилие на пластине можно измерить, контролируя его пружиной или балансируя противовесом.Для измерений высокого напряжения обычно достаточно небольшого смещения одного из электродов на долю миллиметра до нескольких миллиметров. Поскольку сила пропорциональна квадрату приложенного напряжения, измерение может быть выполнено для переменного тока. или постоянный ток напряжения.

Электростатические вольтметры Конструкция:

Электростатические вольтметры изготавливаются в конфигурации с параллельными пластинами с использованием защитных колец, чтобы избежать коронного разряда и окантовки поля по краям.Абсолютный вольтметр изготавливается уравновешиванием пластины противовесом и калибруется по малому грузу. Обычно электростатические вольтметры имеют небольшую емкость (от 5 до 50 пФ) и высокое сопротивление изоляции (R ≥ 10 13 Ом). Поэтому они считаются устройствами с высоким входным сопротивлением. Верхний предел частоты для переменного тока приложений определяется из следующих соображений:

  • собственная частота подвижной системы,
  • резонансная частота ведущей и паразитной индуктивностей с измерительной емкостью и
  • R-C поведение удерживающей или регулирующей пружины (из-за сопротивления трения и эластичности).

Верхний предел частоты около одного МГц достигается при тщательном проектировании. Точность для переменного тока измерения напряжения лучше, чем ± 0,25%, а для постоянного тока. измерения напряжения она может составлять ± 0,1% или меньше.

Показана принципиальная схема абсолютного электростатического вольтметра. Подвижный электрод окружен неподвижным защитным кольцом, чтобы сделать поле однородным в центральной области. Для точного измерения заданного напряжения необходимо увеличить диаметр диска и уменьшить зазор.Ограничением расстояния зазора является безопасное рабочее напряжение (В/с), допустимое в воздухе, которое обычно составляет 5 кВ/см или меньше. Основное различие между несколькими формами вольтметров заключается в способе получения восстанавливающей силы. Для обычных версий счетчиков используется простое пружинное управление, которое приводит в действие стрелку для перемещения по шкале приборов. В более универсальных приборах допускаются только небольшие движения подвижных электродов, а движение усиливается оптическими средствами (устройство лампы и шкалы, используемое в гальванометрах с подвижной катушкой).

Два воздушных лопастных демпфера используются для снижения вибрационных тенденций в подвижной системе, а удлинение пружины поддерживается минимальным во избежание возмущений поля. Диапазон прибора легко изменить, изменив расстояние между зазорами так, чтобы V/s или электрическое напряжение были одинаковыми для максимального значения в любом диапазоне. Многодиапазонные приборы рассчитаны на среднеквадратичное значение 600 кВ и выше.

где

М – Монтажная пластина

G – Защитная пластина

F – фиксированная пластина

H – защитные кольца или кольца

м – зеркало

Б – Весы

C – Делитель емкости

D – купол

R – Балансировочный груз

Детали конструкции абсолютного электростатического вольтметра представлены на диске М, образующем центральный стержень защитного кольца G, который имеет тот же диаметр, что и неподвижная пластина F.В крышке D заключены чувствительные весы B, одно плечо которых несет подвеску подвижного диска. Балансир несет зеркало, которое отражает луч света.

Таким образом увеличивается движение диска. Поскольку расстояние между двумя электродами велико, однородность электрического поля поддерживается защитными кольцами fl, которые окружают пространство между дисками F и M. Защитные кольца H поддерживаются под постоянным потенциалом в пространстве с помощью емкостного делителя. обеспечение равномерного специального распределения потенциала.

Некоторые приборы имеют закрытую конструкцию, содержащую сжатый воздух, углекислый газ или азот. Давление газа может быть порядка 15 атм. В электростатическом счетчике в вакууме можно использовать рабочие напряжения до 100 кВ/см. При использовании сжатого газа или вакуума в качестве среды расходомер компактен и намного меньше по размеру.

Детектор молний

 

Эта схема детектора молнии, сделанная своими руками, является очень чувствительным детектором статического электричества, который может обеспечить раннее предупреждение о приближающихся грозах от межоблачного разряда задолго до того, как произойдет ответный удар с земли на небо.Антенна (антенна), образованная из короткого отрезка проволоки, обнаруживает грозы в радиусе двух миль. Схема издает звуковой предупреждающий сигнал от пьезоизлучателя или мигает светодиодом для каждого обнаруженного разряда, заранее предупреждая вас о надвигающихся штормах, чтобы можно было соблюдать меры предосторожности.


Основной особенностью детектора освещения является возможность настройки схемы близкой к автоколебанию с оптимизацией ее релаксации с помощью номиналов резисторов смещения, показанных на принципиальной схеме.Генератор связан по постоянному току, а обратная связь направляется через коллектор TR1 на базу TR2, в то время как общее усиление контура устанавливается многооборотным (12, 18 или 22) предустановленным значением VR1.

Настройка детектора молнии
Чтобы настроить датчик молнии, настройте предустановку VR1 на колебание, отслеживая контрольную точку TP1, которая должна иметь примерно 7 вольт от пика к пику. Контрольная точка TP2 должна быть на +6 В постоянного тока. Теперь немного отрегулируйте VR1 назад, чтобы остановить колебания; используйте отвертку, чтобы коснуться стороны антенны C1 несколько раз; сигнал тревоги должен звучать в течение 1 или 2 секунд, а затем останавливаться.Если это продолжается, сделайте очень небольшую регулировку и перепроверьте. Другой метод заключается в том, чтобы электростатически зарядить пластиковую линейку, а затем провести пальцем близко к разряду, примерно в двух метрах от антенны. Схема детектора молнии

схема молниеотвода

При питании от 9-вольтовой батареи схема детектора молний потребляет в режиме ожидания около 600 мкА. При постоянном питании он может обеспечить хороший год непрерывного мониторинга.
При подаче сигнала тревоги ток возрастет до 4 мА в зависимости от слаботочного сирены WD1.Для хорошего уровня выходного сигнала требуется устройство с минимальным напряжением 3 В, и оно будет выдавать «пингующий» сигнал тревоги, чтобы предупредить в режиме реального времени о любой активности электростатического импульса.





Загрузки

Детектор молний — Ссылка


 
Точный измеритель LC

Создайте свой собственный точный измеритель LC (измеритель емкости и индуктивности) и начните создавать собственные катушки и катушки индуктивности.Этот LC-метр позволяет измерять невероятно малые индуктивности, что делает его идеальным инструментом для изготовления всех типов ВЧ-катушек и катушек индуктивности. LC Meter может измерять индуктивность от 10 нГн до 1000 нГн, 1 мкГн — 1000 мкГн, 1 мГн — 100 мГн и емкости от 0,1 пФ до 900 нФ. Схема включает автоматический выбор диапазона, а также переключатель сброса и обеспечивает очень точные и стабильные показания.

Вольт-амперметр PIC

Вольт-амперметр измеряет напряжение 0–70 В или 0–500 В с разрешением 100 мВ и потребляемый ток 0–10 А или более с разрешением 10 мА.Счетчик является идеальным дополнением к любому источнику питания, зарядным устройствам и другим электронным устройствам, где необходимо контролировать напряжение и ток. В измерителе используется микроконтроллер PIC16F876A с жидкокристаллическим дисплеем 16×2 с подсветкой.


Частотомер/счетчик 60 МГц

Частотомер/счетчик измеряет частоту от 10 Гц до 60 МГц с разрешением 10 Гц.Это очень полезное стендовое испытательное оборудование для тестирования и определения частоты различных устройств с неизвестной частотой, таких как генераторы, радиоприемники, передатчики, генераторы функций, кристаллы и т. д.

Генератор функций XR2206, 1 Гц — 2 МГц

Генератор функций XR2206, 1 Гц — 2 МГц, создает высококачественные синусоидальные, прямоугольные и треугольные сигналы высокой стабильности и точности. Выходные сигналы могут быть модулированы как по амплитуде, так и по частоте.Выход 1 Гц — 2 МГц Функциональный генератор XR2206 может быть подключен непосредственно к счетчику 60 МГц для установки точной выходной частоты.


BA1404 Стерео FM-передатчик HI-FI

Будьте в эфире со своей собственной радиостанцией! BA1404 HI-FI стереофонический FM-передатчик передает высококачественный стереосигнал в FM-диапазоне 88–108 МГц. Его можно подключить к любому источнику стереозвука, такому как iPod, компьютер, ноутбук, CD-плеер, Walkman, телевизор, спутниковый ресивер, кассетная дека или другая стереосистема для передачи стереозвука с превосходной четкостью по всему дому, офису, двору или лагерная площадка.

Плата ввода-вывода USB

Плата ввода-вывода USB представляет собой миниатюрную впечатляющую плату для разработки / замену параллельного порта с микроконтроллером PIC18F2455/PIC18F2550. USB IO Board совместима с компьютерами Windows/Mac OSX/Linux. При подключении к плате ввода-вывода Windows будет отображаться как COM-порт RS232. Вы можете управлять 16 отдельными контактами ввода-вывода микроконтроллера, отправляя простые последовательные команды. Плата USB IO питается от порта USB и может обеспечить до 500 мА для электронных проектов.USB IO Board совместима с макетом.


 
Набор для измерения ESR/емкости/индуктивности/транзистора

Комплект для измерения ESR – это удивительный мультиметр, который измеряет значения ESR, емкость (100 пФ – 20 000 мкФ), индуктивность, сопротивление (0,1 Ом – 20 МОм), тестирует множество различных типов транзисторов, таких как NPN, PNP, FET, MOSFET, тиристоры, SCR, симисторы и многие типы диодов.Он также анализирует характеристики транзистора, такие как напряжение и коэффициент усиления. Это незаменимый инструмент для устранения неполадок и ремонта электронного оборудования путем определения работоспособности и исправности электролитических конденсаторов. В отличие от других измерителей ESR, которые измеряют только значение ESR, этот измеряет значение ESR конденсатора, а также его емкость одновременно.

Комплект усилителя для наушников Audiophile

Комплект усилителя для наушников Audiophile включает в себя высококачественные аудиокомпоненты, такие как операционный усилитель Burr Brown OPA2134, потенциометр регулировки громкости ALPS, шинный разветвитель Ti TLE2426, фильтрующие конденсаторы Panasonic FM со сверхнизким ESR 220 мкФ/25 В, Высококачественные входные и развязывающие конденсаторы WIMA и резисторы Vishay Dale.8-DIP обработанный разъем IC позволяет заменять OPA2134 многими другими микросхемами с двумя операционными усилителями, такими как OPA2132, OPA2227, OPA2228, двойной OPA132, OPA627 и т. Д. Усилитель для наушников достаточно мал, чтобы поместиться в жестяную коробку Altoids, и благодаря низкому энергопотреблению может питаться от одной батареи 9В.

 

 
Комплект Arduino Prototype

Arduino Prototype — впечатляющая плата для разработки, полностью совместимая с Arduino Pro.Он совместим с макетной платой, поэтому его можно подключить к макетной плате для быстрого прототипирования, а контакты питания VCC и GND доступны на обеих сторонах печатной платы. Он небольшой, энергоэффективный, но при этом настраиваемый благодаря встроенной перфорированной плате 2 x 7, которую можно использовать для подключения различных датчиков и разъемов. Arduino Prototype использует все стандартные сквозные компоненты для простоты конструкции, два из которых скрыты под разъемом IC. На плате имеется 28-контактный разъем DIP IC, заменяемый пользователем микроконтроллер ATmega328, прошитый загрузчиком Arduino, кварцевый резонатор 16 МГц и переключатель сброса.Он имеет 14 цифровых входов/выходов (0-13), 6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ и 6 аналоговых входов (A0-A5). Скетчи Arduino загружаются через любой адаптер USB-Serial, подключенный к разъему 6-PIN ICSP female. Плата питается напряжением 2-5 В и может питаться от батареи, такой как литий-ионный элемент, два элемента AA, внешний источник питания или адаптер питания USB.

200-метровый 4-канальный беспроводной радиочастотный пульт дистанционного управления 433 МГц

Возможность беспроводного управления различными приборами внутри и снаружи дома — это огромное удобство, которое может сделать вашу жизнь намного проще и веселее.Радиочастотный пульт дистанционного управления обеспечивает большой радиус действия до 200 м / 650 футов и может найти множество применений для управления различными устройствами, и он работает даже через стены. Вы можете управлять освещением, вентиляторами, системой кондиционирования, компьютером, принтером, усилителем, роботами, гаражными воротами, системами безопасности, моторизованными шторами, моторизованными оконными жалюзи, дверными замками, разбрызгивателями, моторизованными проекционными экранами и всем остальным, о чем вы только можете подумать.

 

Распространенные проблемы статического электричества и способы их устранения: серия кратких статей.

Статическое электричество представляет собой удержание избыточного заряда : Когда избыток положительного или отрицательного заряда ограничен относительно небольшим объемом (далеким от любого избыточного заряда противоположной полярности), между зарядами внутри этого объема возникает взаимное отталкивание. Это отталкивание заставляет заряды пытаться покинуть замкнутый объем и разлетаться, высвобождая энергию. Эта энергия доступна для нанесения урона искрами. Если два нейтральных, но непохожих материала тереться друг о друга, в результате чего один становится +, а другой — -, на любом объекте будет очень мало энергии отталкивания, пока они находятся близко друг к другу.Только когда они разделены, на каждом объекте сохраняется значительная часть «искровой» энергии. Помимо искрения, заряженные объекты могут притягиваться друг к другу (или отталкиваться). Между незаряженными проводниками (например, листовым металлом или даже отдельными частицами пыли) и заряженными объектами (например, изолирующей поверхностью, с которой только что был удален клей) всегда существует сила притяжения. Более подробное объяснение механизмов статического электричества можно найти здесь. Есть несколько ситуаций, в которых возникает нежелательное статическое электричество.Причины и решения будут обсуждаться по категориям ниже.

Зарядка персонала : Высокое статическое напряжение на людях (конечно) чаще всего вызывается трением разнородных материалов друг о друга. Этот тип зарядки называется «трибоэлектрическим эффектом», а таблица материалов и их относительных зарядов находится здесь. Типичный пример трибоэлектрической зарядки возникает, когда обувь с резиновой подошвой трется о нейлоновый ковер. Некоторые электроны перескакивают с нейлона на резину, когда два материала находятся в контакте.Когда человек идет по ковру, на подошвах накапливается больше электронов. Взаимное отталкивание этих электронов становится очень сильным, особенно когда ботинок отрывается от ковра (от значительного количества заряда +, который остается на ковре). При сильном отталкивании часть электронов движется от подошвы вверх к человеку, ведь резина не является идеальным изолятором. Кроме того, некоторые электроны искрятся в воздухе от подошвы до человека. Поэтому человек приобретает возрастающий отрицательный заряд.Будучи «проводником», человек может быстро разряжать большую часть энергии сразу. Если человек поднесет палец близко к земле, большинство этих электронов зажгутся в этом месте.

«Обувь на ковре» — пример двух изоляторов, обменивающихся зарядом. Этот тип зарядки может также возникнуть, если проводник (или даже кожа человека) трется об изолятор, но не возникает, когда проводник трется о другой проводник. Зарядку можно уменьшить, ограничив окружающую среду материалами, которые не заряжаются очень сильно (см. трибоэлектрическую таблицу).Как правило, материалы с близким к нулю сродством (например, хлопок, нитриловый каучук, поликарбонат, АБС-пластик) не будут сильно заряжаться при трении о металлы или друг о друга. Другие материалы будут стоить гораздо больше, например пенополиуретан и прозрачная лента для запечатывания коробок (оба сильно +), или тефлон и большинство типов резины (оба сильно -). Человеческая кожа будет заряжаться (обычно +) при трении об изоляторы, но кожа является проводником, поэтому она не будет заряжаться при трении о другие проводники. Проблемы с зарядкой могут быть значительно уменьшены за счет правильного выбора материалов, таких как хлопок, АБС и т. д., а также за счет использования рабочих поверхностей, которые, по крайней мере, слабо проводят электричество (т.д., являются антистатическими, чтобы персонал не заряжался при прикосновении к поверхностям).

В большинстве случаев персональные заземляющие устройства (заземляющие разъемы для запястий или обуви) работают очень хорошо, снижая заряд тела и напряжение до безопасного уровня, даже при наличии значительного заряда. Однако, как для личной безопасности, так и для уменьшения бросков тока, в сборку последовательно с землей встроен резистор. Его значение обычно выбирается в пределах от 100 000 до 10 миллионов Ом. Этот резистор позволяет напряжению тела резко повышаться, если в теле возникает искра, электростатический разряд или скачок тока.Кроме того, постоянное переменное или постоянное напряжение тела, которое будет обратно пропорционально выбранному значению сопротивления, появится, если присутствует источник тока. К источникам тока относятся близость к ионизатору переменного или постоянного тока, трибоэлектрический заряд трения (ток присутствует только во время акта трения) или случайное прикосновение к источнику напряжения, даже если низкое напряжение (сопротивление контакта руки с металлом обычно меньше сопротивление, встроенное в разъем заземления). Если есть проблемы с персональным напряжением, превышающим допустимые пределы, даже на мгновение, уменьшите сопротивление заземления.(Для выявления источников таких проблем и определения того, является ли сопротивление правильным для данного приложения, можно использовать сенсорный монитор напряжения персонала.)

Зарядка материала : Статическая зарядка материала не является неизбежной – это процесс, который может быть прерван на различных стадиях. Примером (возможного) статического заряда является непрерывный лист бумаги, проходящий через ролик из натурального каучука, как показано ниже.

Хотя резиновый валик (черный) показан с зарядом «-» на поверхности, предположим, что и валик, и длинный лист бумаги (серый) не были заряжены до того, как вступили в контакт друг с другом.«Начало» листа бумаги показано в правой части изображения; обратите внимание, что она приобрела много заряда + в результате контакта с валиком, тогда как остальная часть бумаги имеет меньший заряд или не имеет никакого заряда. Когда бумага трется о натуральный каучук, поверхность каучука поглощает электроны от бумаги, становясь отрицательной. Таким образом, бумага становится положительной. Однако существует максимальное количество заряда, которое может выдержать резиновая поверхность (около двух миллиардных долей ампер-секунды на см 2 ).Тогда каучук больше не сможет удалять электроны с бумаги. Если система точно такая, как показано выше, то после того, как первые несколько футов бумаги пройдут через валик, остальная часть бумаги не будет загружена валиком. В этом идеализированном примере проблема статики быстро исчезает.

Однако в реальном мире конструкция системы, как правило, приводит к накоплению заряда на бумаге . Это происходит потому, что заряд стекает с валика и/или осаждается непосредственно на бумагу.Если позволить заряду с валика стекать на землю, то валик может продолжать заряжать бумагу бесконечно. Многие резиновые детали содержат некоторое количество углерода, что делает их слегка проводящими (антистатическими). Это свойство может показаться хорошим, но в данном случае оно плохое. Если подшипники антистатического резинового валика металлические и заземлены, то избыточные электроны могут стекать на землю, позволяя валику продолжать заряжать бумагу. По сути, электроны удаляются с бумаги (валиком) и затем направляются к земле, а не захватываются валиком.Если зарядка происходит с помощью этого метода, переход на чистую (не углеродистую) резину или изоляция подшипников от земли уменьшит проблему, но эти шаги могут вызвать другие проблемы. На сегодняшний день лучший способ уменьшить зарядку — это использовать валик, изготовленный из материала, который не сильно заряжает бумагу. Изучив трибоэлектрическую таблицу, становится ясно, что нитриловый каучук является гораздо лучшим выбором, чем натуральный каучук для бумажного валика. Обратите также внимание на то, что если натуральный каучук становится сильно заряженным, его поверхность может самопроизвольно искриться, позволяя некоторым электронам уйти в воздух.Это позволит бумаге снова начать заряжаться. Искры более вероятны, если поблизости находится металл. В отличие от натурального каучука, нитрилкаучук на бумаге вряд ли зарядится достаточно, чтобы искрить.

Если рядом с роликом (или рядом с чем-либо уже заряженным) разместить заземленные металлические детали, они могут вызвать дополнительную зарядку. Ниже показан металлический стержень (синий), который электрически соединен с заземлением. Штанга может быть тормозом или редуктором; однако он также удаляет заряд там, где он касается ролика.(Предположим, что резина не антистатична, а является идеальным изолятором, и игнорируем любой заряд трения, который может возникнуть, когда металл трется о резину.)

Теперь бумага становится равномерно и сильно заряженной, и зарядка со временем не прекращается. (Как правило, закругленный стержень, как показано на рисунке, не снимет весь заряд, как следует из рисунка. Заостренное лезвие ножа снимет больше заряда, чем закругленная форма, и заземленная «мишура», которая часто используется для снятия статического заряда. , удаляет еще больше.Острые металлические части могут снять заряд, как показано выше, даже если они находятся рядом с роликом, но не касаются его.) По иронии судьбы, как и в предыдущем примере, снятие заряда с ролика усугубляет проблему статического электричества.

Помимо снятия – заряда с валика при прикосновении к металлу или рядом с валиком, бумага также может приобретать + заряд, если рядом с бумагой находятся металлические детали. На изображении ниже представлено острое металлическое лезвие ножа (синее), которое заземлено. «Мишура», состоящая из тонких полосок металлической фольги, будет иметь тот же эффект, что и лезвие ножа.

Когда острый кусок заземленного металла находится рядом с достаточно заряженным предметом (роликом), противоположные заряды вылетают из заостренного конца, и эти заряды пытаются столкнуться с заряженным предметом. Вместо этого бумага мешает, и бумага получает заряд. Как видно, попытки нейтрализовать статическое электричество (на фото с помощью лезвия ножа) могут привести к ужасным последствиям, если их применять неправильно. Аналогичная зарядка произойдет, если добавить верхний ролик, при условии, что он заземлен из металла.Если лезвие ножа сдвинуть вправо (на расстояние, в несколько раз превышающее диаметр ролика), то лезвие, наконец, может принести пользу, потому что оно может снять некоторый заряд с бумаги.

Снятие или предотвращение заряда материалов : Если материал является хорошим проводником, таким как металл, прикосновение его к земле даже на короткое время приведет к его разрядке. Это следует делать только в том случае, если проводник не находится рядом с сильно заряженным предметом или металлическим листом, находящимся под высоким напряжением. Находясь слишком близко к такому объекту, проводник получит значительный заряд за счет индукции заряда в тот момент, когда какая-либо часть проводника будет подключена к земле.Этот заряд будет противоположной полярности заряженного объекта, и проводник будет нести этот заряд до тех пор, пока он не разрядится должным образом, вдали от любых таких заряженных объектов. (Проводник также улавливает индуцированный заряд, если он «разряжается» ионизатором переменного тока, находясь рядом с заряженным объектом.) Однако помните, что правильно разряженный проводник все еще может притягивать заряженную пыль любой полярности из-за эффекта «заряда изображения». . Поэтому также важно удалить любой заряд из пыли в воздухе, если есть проблема загрязнения.(Эффект заряда изображения: пылинка, которая, например, + будет притягиваться к нейтральной металлической поверхности, потому что металл создает электрическое поле, которое притягивает к себе заряженную пыль. Сила притяжения такая же, как если бы металл был зеркалом и + пылинка «увидела» отражение равной, но противоположной пылинки на обратной стороне металлической поверхности.)

Изолятор разряжается труднее, чем проводник . Однако многие «изоляторы», такие как бумага или стекло, обладают слабой проводимостью.Эти материалы можно назвать «медленными проводниками», и заземление разряжает их, если какое-то время удерживать на месте. Для немелованной бумаги время, необходимое для разрядки погонного фута, составляет примерно одну секунду при влажности 40% и быстрее при высокой влажности. Прохождение всей ширины рулона по заземленному проводу или стержню будет хорошо работать, если линейная скорость достаточно низкая (при относительной влажности 40% будет работать скорость около одного фута в секунду или медленнее), или если влажность повышена, или если используется несколько последовательных стержней.При разрядке проводника с помощью заземленного металлического предмета этот металлический предмет не должен быть острым (лезвие ножа). Все, что необходимо, это реальный контакт с металлической деталью. Независимо от того, является ли металл острым или гладким, проводник будет полностью разряжен, если находится в электрическом контакте с землей в течение достаточно долгого времени («достаточно долго» варьируется от наносекунд для меди до секунд для бумаги).

При использовании заземленного металлического предмета для разряда изоляционного материала (так называемый «пассивный» метод разряда) оптимальная конфигурация немного отличается.Трение твердого металла об изолятор может фактически зарядить изолятор. Медленный проводник, такой как бумага, также может заряжаться при трении о металл, если трение и разделение выполняются быстро (обычно менее чем за одну секунду). Таблица трибоэлектрических характеристик содержит дополнительную информацию. Лучшим пассивным методом разрядки изолятора является использование заземленной мишуры. Если необходимо выгрузить лист пластика с непрерывной подачей, тонкая фольга (мишура) или тонкая проволока осторожно касаются пластика, соединяя его с землей по мере его прохождения.Расстояние между точками мишуры или проволоки должно быть не более 1 мм для обеспечения максимальной эффективности разряда. Несмотря на то, что точки могут фактически касаться пластика, сила трения при использовании мишуры или тонкой проволоки незначительна, так что дополнительная зарядка из-за трения металла о пластик незначительна. Этот метод не может удалить весь поверхностный заряд на пластике. Если мишура установлена ​​правильно, поверхностный заряд может быть уменьшен примерно до 2% от максимально возможного поверхностного заряда (максимальный заряд до самопроизвольного искрения составляет около 10 -9 ампер-сек на см 2 .) Электростатический вольтметр (поверхностный вольтметр) обычно показывает около 500 вольт при достижении этого наилучшего случая 2%. Бумага обладает небольшой проводимостью, поэтому она будет пассивно разряжаться более полно, чем пластик, особенно при низкой скорости подачи и высокой влажности. Первоначальное снижение до 2% происходит мгновенно как для пластика, так и для бумаги; дальнейшее снижение заряда для бумаги происходит постепенно. (Для пластика не происходит дополнительного снижения заряда, даже при высокой влажности. Однако при возникновении конденсата пластик, как и любой другой материал, моментально полностью разрядится.) Вместо мишуры или тонкой проволоки инженерные ограничения иногда требуют использования жесткой металлической конструкции для разряда движущегося листа изолятора. Если это так, металл не должен касаться листа из-за возможности фрикционного заряда. Металл должен представлять собой заточенное лезвие ножа, расположенное на расстоянии от 1 до 5 мм от листа («нож» ориентирован перпендикулярно направлению подачи и охватывает всю ширину листа). В качестве альтернативы лезвию ножа можно использовать ряд заземленных металлических игл.Обычно точки находятся на расстоянии 5 мм друг от друга и на расстоянии 5 мм от листа. Эти бесконтактные разрядные устройства немного менее эффективны, чем мишура, и становятся менее эффективными, если наконечники грязные или тусклые.

Методы активного разряда: помните, что пассивные металлические конструкции не могут полностью разрядить изолятор, но пассивные методы могут снять достаточный заряд, в зависимости от требований. Другие методы могут полностью разрядить изоляторы, но все эти методы требуют определенной энергии. Например, воздух становится достаточно хорошим проводником, если присутствует большое количество как +, так и — ионов, но для образования аэроионов требуется энергия.Обычно ионы образуются с помощью электричества или радиоактивности, но они также могут образовываться при сгорании, высокой температуре или испарении. Если в воздухе присутствует 100 000 ионов на см 3 (как +, так и -), заряженные изоляторы разряжаются до половины своего первоначального значения (периода полураспада) примерно за секунду. (формулы здесь). Высокие концентрации ионов могут быть достигнуты только с помощью ионизатора; без этого в помещении обычно содержится от 10 до 100 ионов на см 3 , что соответствует периоду полураспада разряда от десятков минут до нескольких часов.(Совершенные изоляторы, если они заряжены, будут разряжаться с этим периодом полураспада, находясь в комнате. Если материал обладает некоторой проводимостью, он будет разряжаться быстрее.)

Низкотехнологичный способ полного снятия заряда с изолятора состоит в том, чтобы окунуть его в (заземленную) воду или подышать (или увлажнить) изолятор до образования конденсата, убедившись, что водяная пленка не имеет пробелов и что она соединяет земля хотя бы на мгновение . Затем излишки воды на изоляторе можно стряхнуть, и он должен быть высушен на воздухе (под высоким давлением и/или нагретым воздухом), чтобы удалить воду.Не протирайте, потому что это действие зарядит поверхность.

Более технический метод полной разрядки использует ионизатор . Если в воздухе сосуществует большое количество как положительных, так и отрицательных ионов, положительные ионы будут сильно притягиваться к отрицательно заряженным поверхностям и наоборот. Каждый ион передает свой заряд заряженной поверхности, а затем ион распадается, превращаясь обратно в различные молекулы воздуха. Притяжение и перенос заряда продолжаются до тех пор, пока все поверхности не будут нейтрализованы.Наиболее распространенным ионизатором является электрический тип переменного тока, который состоит из одной или нескольких заостренных игл, подключенных к сети переменного тока в несколько тысяч вольт. Если заряженная поверхность или объект проходит под этим ионизатором переменного тока, весь поверхностный заряд быстро удаляется, потому что положительные, а затем отрицательные ионы производятся с каждым циклом переменного тока. (Если объект представляет собой тонкую пленку, эффективно удаляются даже заряды на дальней стороне, вдали от антистатика). Есть некоторые проблемы с диапазоном (эффективным расстоянием) ионизатора переменного тока из-за очень высокой концентрации сосуществующих + и — ионов вблизи электрических игл.Противоположные ионы имеют тенденцию к столкновению и, таким образом, разрушают друг друга, так что концентрация высока только в пределах одного фута (30 см) от иголок. Это примерно расстояние + или -, которое ионы проходят за половину цикла 60 Гц. По этой причине ионизаторы «DC» также производятся для антистатических целей. Ионизаторы постоянного тока на самом деле переключаются между + и – всего несколько раз в секунду и, таким образом, имеют большую дальность действия. Однако этот тип постоянного тока будет создавать более высокие (+, чем -) переходные напряжения на поверхностях, чем ионизаторы переменного тока; если объект находится рядом с ионизатором постоянного тока, а затем быстро удаляется, объект может иметь остаточный заряд той же полярности, которую ионизатор излучал в момент удаления.Радиус действия и эффективность ионизатора переменного тока можно значительно увеличить, добавив вентилятор (дополнительные пояснения см. ниже). Кроме того, ионизатор переменного тока, используемый с надлежащим вентилятором, будет плавно разряжать объекты без скачков напряжения. Несколько компаний производят ионизаторы переменного и постоянного тока, в том числе Exair и Amstat.

Очевидно, что электрический источник ионов нельзя использовать во взрывоопасной атмосфере . Однако ионизаторы могут быть изготовлены и из радиоактивного материала (обычно элементов Po или Am). Для создания ионов требуется энергия, и каждая альфа-частица, поступающая из этих источников, может произвести около 50 000 пар (как +, так и -) ионов, когда они перемещаются в воздухе на несколько сантиметров, прежде чем остановиться.(Затем каждый альфа становится нерадиоактивным атомом гелия.) Эти ядерные ионизаторы производят гораздо меньше энергии на альфа-распад, чем 0,00001 ватт-секунды (0,01 миллиджоуля), что является примерно минимальной энергией для взрыва даже самой чувствительной топливно-воздушной смеси. (Каждая альфа имеет около триллионной ватт-секунды кинетической энергии). Эти 0,01 миллиджоуля называются «минимальной энергией воспламенения» (MIE), и это значение зависит от типа топлива. Нет известных вредных эффектов от этих ядерных ионизаторов, если вы находитесь на расстоянии более одного фута, и они используют те же изотопы, что и в обычных детекторах дыма.

Любая горячая поверхность (например, электрическая плита, которой недостаточно, чтобы заметно светиться, если свет в комнате выключен) испускает большое количество как положительных, так и отрицательных ионов, поэтому также можно использовать плиту или электрическую «горелку». к разрядным поверхностям. Однако потребность в энергии довольно велика, поэтому этот метод не является распространенным.

Вентилятор значительно повышает производительность ионизатора . При использовании электрических или радиоактивных ионизаторов переменного тока без циркуляции воздуха разряжаемый объект должен проходить близко к ионизатору.Если ионизатор находится на расстоянии более 30 см от объекта, рядом с ионизатором следует установить вентилятор. Он должен дуть воздухом перпендикулярно направлению нормального выхода ионов из ионизатора (передняя часть ионизатора), а основной поток воздуха должен охватывать область от передней части ионизатора до 30 см впереди от ионизатора. Воздух должен быть направлен так, чтобы он достиг предмета примерно через две секунды после прохождения ионизатора. Также важно, чтобы объект оставался в области с высоким содержанием ионов достаточно долго, чтобы разрядиться.Если поверхность представляет собой пленку, приводимую в движение конвейерной лентой, может потребоваться замедление ленты, если не происходит достаточного разряда, или можно добавить больше ионизаторов. Счетчик аэроионов можно использовать, чтобы определить, оптимизировано ли распределение ионов. Период полураспада при разряде обратно пропорционален количеству ионов на см 3 , поэтому этот тип измерения позволяет быстро определить время разряда. Еще один инструмент, используемый для антистатической оптимизации, — это поверхностный вольтметр, который измеряет заряд материалов, а не ионы в воздухе.

Притяжение/отталкивание – непреднамеренные статические силы (например, загрязнение) и преднамеренные силы (закрепление) : Если пыль плавает рядом с объектом, находящимся под высоким напряжением (сильно заряженным), пыль обычно притягивается, а затем часто прилипает к объекту . Такое поведение может показаться нелогичным; противоположные заряды притягиваются, одни и те же заряды отталкиваются, и, следовательно, незаряженная пылинка не должна подвергаться воздействию заряженного объекта. Кроме того, даже если пыль касается объекта, мы можем ожидать, что пыль приобретет часть заряда от объекта и, следовательно, будет отталкиваться, а не притягиваться.На самом деле, поверхности с очень высоким зарядом (близким к искровому потенциалу) непосредственно заряжают некоторые пылинки, которые касаются поверхности, а затем отталкивают эти пылинки (с высокой скоростью). При несколько более низкой зарядке практически вся пыль, которая касается поверхности, будет прилипать. Если поверхностное напряжение снижается до < примерно 500 вольт (по показаниям поверхностного вольтметра), тенденция к прилипанию становится независимой от поверхностного напряжения и вместо этого вызывается только типичными атомными (ван-дер-ваальсовыми) силами.

Для того чтобы незаряженная пыль имела двойное притяжение как к +, так и к – поверхностям, пыль должна быть хотя бы слабо проводящей.(Напротив, плавающие пластиковые частицы будут притягиваться к заряженной поверхности только в том случае, если пластик и поверхность имеют противоположные заряды, потому что пластмассы являются хорошими изоляторами.) Пыль, которая приближается к + поверхности, будет притягиваться к поверхности, потому что пыль становится электрически поляризованной. . То есть некоторые электроны в пылинке могут перемещаться внутри пылинки. Эти «свободные» электроны будут перемещаться в ту часть пылинки, которая оказывается ближайшей к + поверхности, оставляя дальнюю сторону пылинки с избыточным + зарядом.Поскольку — заряд в пылинке находится ближе к заряженной поверхности, его сила притяжения (к поверхности) больше, чем сила отталкивания + заряда на дальней стороне пылинки. Поэтому зерно движется к поверхности и (в конце концов) обычно касается ее. Обратите внимание, что если пылинка длиннее своего диаметра (т. е. волокна), то пылинка будет ориентироваться (простым вращением) так, что длинная ось станет перпендикулярна заряженной поверхности.

Если поверхность очень сильно заряжена (более 20 кВ на поверхностном вольтметре), большая часть притянутых частиц пыли никогда не коснется поверхности.Вместо этого, когда пыль приближается, + поверхность испускает + искру. Это заряжает пыль + и она тут же улетит со скоростью несколько сотен см в секунду, хотя меньшинство пылинок коснется поверхности. Если поверхностный заряд соответствует примерно от 500 В до 10 кВ, почти все находящиеся поблизости пылинки в конечном итоге коснутся поверхности, потому что поверхность не искрит напрямую и, таким образом, не отталкивает их. Однако искра может быть испущена дальней стороной пылинок. Это происходит, когда ближняя сторона пылинки касается поверхности +; дальняя сторона немедленно посылает + искру.Эта внезапная потеря + заряда придает пыли — заряд, поэтому она прилипает к + поверхности. При напряжениях < примерно 500 В заряда на дальней стороне пыли недостаточно для испускания искры, а сила поляризации, принесшая туда пыль, относительно слаба. Пыль может прилипать к поверхности, но в основном за счет атомных сил, которые присутствуют вне зависимости от того, заряжена поверхность или нет. При наличии движения воздуха пыль может тереться о поверхность, что приводит к ее прилипанию из-за трибоэлектрического заряда.

Если заряженная поверхность изолятора разряжена настолько, насколько это возможно с использованием пассивного метода (заземленная мишура или острый металлический предмет), проблем с загрязнением, вызванных статическим электричеством, будет относительно немного. (Убедитесь, что показания стандартного электростатического вольтметра (поверхностного вольтметра) на поверхности ниже 500 В, чтобы проверить эффективность пассивного разряда. Также обратите внимание, что технически электростатический вольтметр считывает заряд на единицу площади изолятора, а не фактическое напряжение. Различие не критично, но дополнительные разъяснения здесь.) Даже при таком низком заряде будет слабое поляризационное притяжение пыли, но сила этого притяжения пропорциональна квадрату поверхностного напряжения. При 500 В сила притяжения, которую будет испытывать данная пылинка, составляет 1/400 силы притяжения при 10 кВ. Заряженный пластиковый (или любой изоляционный) порошок создает другую проблему. Если пластиковый порошок имеет заряд, противоположный поверхности, порошок будет значительно притягиваться к поверхности даже при < 500 В. Притяжение в этом случае прямо пропорционально поверхностному напряжению.При наличии заряженного порошка поверхность должна быть полностью разряжена (как указано выше) или даже слегка заряжена с той же полярностью, что и пластиковый порошок.

Металлическая поверхность, находящаяся под высоким напряжением, будет притягивать пыль так же, как и заряженная поверхность изолятора. Кроме того, заземленный (незаряженный, V = 0) проводник будет притягивать как (проводящую) пыль, так и порошкообразный изолятор, если они заряжены. Это связано с «эффектом заряда изображения», при котором пылинка, имеющая, например, +, будет притягиваться к нейтральной металлической поверхности, потому что металл создает электрическое поле, которое притягивает к себе заряженную пыль.Сила притяжения между пылью и незаряженной металлической поверхностью такая же, как если бы металл был зеркалом, а + пылинка «увидела» отражение равной, но противоположной пылинки с обратной стороны поверхности металла. Сила притяжения пропорциональна квадрату количества заряда на каждой крупинке, что трудно измерить напрямую. (Чтобы измерить заряд на одну пылинку с помощью поверхностного вольтметра постоянного тока USSVM2, позвольте некоторым пылинкам накапливаться в течение нескольких секунд на датчике, который, по сути, является заземленным проводником, поэтому он будет притягивать заряженную пыль.Затем обратите внимание, насколько изменилось напряжение дисплея в течение этого времени накопления. Каждый вольт соответствует заряду 0,3 пКл [3×10 -13 ампер-сек]. Используйте линзу, чтобы подсчитать количество захваченных пылинок, а затем разделите общий заряд на это число, чтобы получить «Q», средний заряд на пылинку в Кл или ампер-сек. Если расстояние между пылинкой и металлом равно X, то средняя сила притяжения на этом расстоянии составляет 2,2×10 15  Q 2 /X 2 , в граммах.)

Ионизаторы могут снимать заряд с заряженной пыли и заряженного порошка изоляторов, а ионизаторы переменного тока и радиоактивные ионизаторы работают намного лучше, чем ионизаторы постоянного тока, не оставляя остаточного заряда на пыли.Помните, что заряженная пыль или заряженный порошок изолятора будут притягиваться к заземленному металлу и сильно притягиваться к металлу, находящемуся под напряжением противоположной полярности, чем пыль или порошок, а также к поверхностям изолятора, заряженным той же полярности. В среде с ионным усилением период полураспада заряда пыли или порошка трудно измерить напрямую. Однако период полураспада можно определить, измерив количество ионов на см 3  с помощью счетчика аэроионов. (Период полураспада в секундах составляет 1,2×10 5 , деленное на количество ионов на см.) Лучше всего настроить ионизатор(ы) таким образом, чтобы пыль оставалась в зоне ионного усиления в течение по крайней мере 10-кратного периода полураспада заряда. Ионизаторы также разряжают поверхности изолятора с той же скоростью.

Сила притяжения/отталкивания между двумя намеренно заряженными поверхностями может быть предсказана или измерена несколькими методами . Добавляя заряд соответствующим образом, можно принудительно закрыть пластиковый пакет на сборочной линии или предотвратить соприкосновение двух материалов друг с другом. При разработке системы, в которой заряд добавляется за счет трения, можно использовать трибоэлектрическую таблицу, чтобы определить, сколько заряда передается в зависимости как от энергии трения, так и от того, какие разнородные материалы используются.Если один из двух «разнородных материалов» является частью конвейера, может потребоваться снять с него некоторую загрузку или добавить ее где-то еще, как показано выше при загрузке материала. В дополнение к фрикционной зарядке можно использовать «пиннер». Это ионизатор, который производит только – или только + заряд, и может быстро заряжать поверхность, проходящую поблизости (зарядка обычно занимает доли секунды). Ионы из пиннера должны двигаться с высокой скоростью, чтобы преодолеть отталкивание таких же ионов на поверхности, которые только что прибыли за миллисекунды до этого.Как правило, поверхность должна проходить в пределах 2 дюймов (5 см) от штифта. Можно использовать немного большее расстояние от штыря до поверхности, если задняя сторона поверхности, которая нуждается в зарядке, находится рядом с плоскостью заземления (металлическим листом, соединенным с заземлением). Например, если поверхность заряжается положительно, то отрицательные заряды в заземляющем слое будут притягиваться к задней стороне заряжаемой поверхности. Количество + зарядов на квадратный дюйм в заземляющей плоскости будет почти столько же, сколько — зарядов на квадратный дюйм на листе.Следовательно, + ионы, испускаемые пиннером, не будут значительно отталкиваться, и они могут обычно перемещаться на расстояние до 10 дюймов (25 см) к поверхности. Обычно используется + штифт с одной стороны отверстия мешка, а — штифт с другой, так что пакет закроется сам и останется закрытым.

Силы можно измерить непосредственно с помощью граммовой шкалы, чтобы проверить, находятся ли они в пределах технических характеристик, хотя этот метод имеет некоторые недостатки. Сила обычно слабая и ее технически трудно измерить.Если одна поверхность заряжается правильно, а другая нет, сила будет равна нулю, но весы не могут определить, какая поверхность заряжается неправильно. Более простой способ определить силу — измерить заряд на каждой поверхности и использовать формулу (этот метод обсуждается здесь). При использовании поверхностного вольтметра USSVM2 для измерения заряда на одном листе (отображается как V 1 ), а затем на другой поверхности (V 2 ), сила на площадь в граммах / см 2 составляет 7,5 × 10 -11 х В 1 х В 2 .Привлекательно, если V 1 и V 2 имеют противоположные полярности. Выходной заряд на площадь пиннера можно измерить напрямую с помощью измерителя ионного тока. Это может определить правильное размещение и необходимость очистки выходных контактов пиннера. (Производительность снижается, если штифты нуждаются в очистке, что обычно происходит через несколько дней работы, но чаще в пыльной среде.)

Электростатическая окраска, порошковое напыление : В этих процессах напыления порошок (или иногда жидкость) распыляется и приобретает электрический заряд.Заряженные частицы порошка дрейфуют к токопроводящей заготовке (предмету, окрашиваемому порошковой краской), обычно с помощью дополнительного воздушного потока от вентилятора или насоса. Порошок электростатически притягивается к заготовке и прилипает к ней. Затем заготовку нагревают, в результате чего порошок расплавляется, образуя гладкое прочное покрытие. Тепло (или УФ для низкотемпературных деталей, таких как дерево или пластик) также полимеризует расплавленный порошок, если покрытие постоянно затвердевает (термоотверждаемое).

Существует две основных системы или типа электростатического осаждения порошка.Более распространенным является тип «корона», который выдувает частицы порошка или жидкости из сопла, а затем заряжает их после того, как они покидают пистолет, распыляя на них ионы. Источником ионов является игла, которая находится под очень высоким напряжением – до 100 кВ. Обычно он находится в передней части сопла и распыляет заряд вперед и радиально наружу. (Иногда источник ионов находится далеко от сопла, особенно если задняя сторона детали нуждается в покрытии.) Приложенное напряжение обычно отрицательное, но положительное для нейлона и некоторых других материалов, потому что каждый материал имеет свои собственные предпочтения в отношении заряда.(Для получения дополнительной информации см. трибоэлектрическую таблицу .) Помимо добавления некоторого заряда к порошку, гораздо большее количество заряда добавляется к воздуху, образуя (обычно отрицательную) стену из ионов диаметром от 20 до 30 см. Эта стенка сильно отталкивает уже заряженный порошок, который находится между ионной стенкой и токопроводящей заготовкой. Из-за «эффекта заряда изображения» (см. раздел притяжения/отталкивания выше) кусок действует так, как если бы он имел заряд, противоположный (обычно положительный) заряду ионной стенки, поэтому кусок сильно притягивает заряженный порошок.Из-за природы эффекта заряда изображения притяжение сильнее на краях заготовки, слабее на плоских участках и очень слабо на вогнутой поверхности или кратере на детали. Этот эффект вызывает толстое покрытие на краях и очень тонкое покрытие внутри отверстий. В системе коронного разряда очень небольшая часть порошка не попадает в изделие, но толщина покрытия может быть неравномерной.

Другая система – это «Трибопистолет», который заряжает порошок (не может использоваться с жидкой краской) путем его «растирания».Порошок проходит через длинную трубку, обычно сделанную из тефлона, который является наиболее электроотрицательным из всех распространенных материалов. (См. трибоэлектрическую таблицу.) Тефлон забирает электроны практически у любого материала, который трется о него, поэтому тефлон становится отрицательным, а порошок становится положительным, когда он трется о внутреннюю часть трубки. Отрицательный заряд, который приобретает тефлон, постоянно удаляется, и этот заряд обычно измеряется микроамперметром. Порошок продвигается по трубке сжатым воздухом.Когда он покидает трубку и движется к заготовке, нет «стены» ионов (как в системе коронного разряда). Следовательно, существует относительно небольшое электростатическое отталкивание для отталкивания заряженного порошка от сопла трибопистолета и относительно небольшой эффект заряда изображения для притяжения порошка к заготовке. Вместо этого порошок выдувается на заготовку движением воздуха. Тогда каждая частица порошка, которая окажется на расстоянии примерно в 10 раз больше собственного диаметра от заготовки (т. е. на расстоянии менее миллиметра), будет притягиваться к поверхности своим собственным зарядом изображения.Как только он касается заготовки, он остается там, потому что его заряд обычно не уходит на заготовку. Однако заряд утекает, если порошок обладает хотя бы слабой проводимостью. Если порошок загрязнен таким образом, он выпадет вскоре после осаждения. Если для покрытия используется токопроводящий порошок, его следует либо сделать слегка липким, либо распылить на заготовку, пока она горячая, чтобы порошок расплавился. (Теоретически проводимость порошка можно измерить перед осаждением с помощью высокоомного омметра, но ее легче измерить с помощью поверхностного вольтметра.) Для порошка, напыленного методом коронного разряда или трибо-пистолета, он полностью прилипает к заготовке за счет заряда изображения, но до того, как он коснется изделия, порошок, нанесенный коронным разрядом, притягивается к заготовке с гораздо большего расстояния, чем трибоскопический. -пушечно-напыляемый порох. Поэтому реально до заготовки доходит меньшая часть порошка из трибопистолета. Однако порошковый трибопистолет наносит более равномерное покрытие по всему изделию.

В обеих системах покрытия заготовка часто заземлена.Обсужденные выше проблемы с покрытием (неравномерность при коронировании и низкая эффективность при трибо) можно в значительной степени решить, подавая на заготовку напряжение смещения вместо ее заземления. В трибосистеме это напряжение смещения имеет полярность, противоположную полярности порошка (обычно положительную); то есть заготовка обычно подключается к отрицательному напряжению, когда используется смещение. Это соединение увеличивает расстояние, на котором порошок притягивается к заготовке, но несколько снижает однородность покрытия.Существует оптимальное напряжение смещения, обычно около -5 кВ, которое уравновешивает эффективность и однородность. Для коронной системы напряжение смещения той же полярности, что и у порошка, улучшит однородность. (Это также обычно отрицательное напряжение смещения в диапазоне -3 кВ). Напряжение смещения в системе коронного разряда имеет эффект, противоположный смещению в трибосистеме: смещение системы коронного разряда снижает эффективность при одновременном увеличении однородности, но опять же существует оптимальное напряжение.

При использовании предвзятости следует помнить о некоторых вещах.Смещение следует отключить (и заземлить заготовку) как можно скорее после нанесения покрытия. Если смещение (высокое напряжение) остается подключенным, часть порошка может быстро приобрести заряд и отлететь от заготовки. Зона напыления должна содержаться в чистоте и не содержать никаких заземленных проводников или загрязняющих веществ, которые могут приблизиться к заготовке или проводке смещения. Они могут вызвать искрение и снизить напряжение смещения (немедленно ухудшив качество покрытия) или, в конечном счете, сжечь источник напряжения смещения.Использование смещения напряжения на заготовке является относительно новой концепцией; эта опция могла быть недоступна при покупке вашей системы. Если возникают описанные выше проблемы, обратитесь к производителю системы покрытия, чтобы узнать, доступен ли дополнительный источник напряжения смещения. (AlphaLab в настоящее время не производит источники напряжения смещения, но если у вас возникли проблемы с поиском источника для вашей системы, напишите нам по адресу [email protected] для получения предложений.

Хотя электростатическое осаждение может покрывать обратную сторону заготовки, покрытие обратной стороны обычно тоньше, чем переднее (ближайшая к распылителю сторона).Внешнюю циркуляцию воздуха можно отрегулировать, чтобы отогнать больше частиц назад. В коронной системе можно добавить дополнительную высоковольтную иглу. Он должен быть расположен таким образом, чтобы ионы и заряженная краска были направлены к задней стороне. Наиболее эффективно коронный процесс работает в ограниченном диапазоне относительной влажности (обычно 45-60%).

Проблемы возникают, если система коронного разряда загрязняется или не работает должным образом из-за влажности или неправильного питания. Также дуга может возникнуть при определенных обстоятельствах.Если вместо порошка наносится краска на основе растворителя, она может воспламениться, если энергия дуги превышает примерно 1/4 миллиджоуля. Порох может воспламениться от искры с энергией не менее 5 миллиджоулей. Заготовка должна быть токопроводящей и заземленной: если заготовка является изолятором, необходимо провести специальную подготовку. Некоторые материалы, такие как дерево, камень или даже стекло, можно сделать достаточно проводящими для распыления, по крайней мере, при достаточно высокой влажности. К сожалению, высокое содержание воды в грунте может ухудшить долговечность поверхности.Также коронный процесс наиболее эффективно работает в ограниченном диапазоне относительной влажности (обычно 45-60%). Также необходимо распылять эти плохо проводящие детали с меньшей скоростью, чтобы избежать заряда участков поверхности. (Эти материалы только медленно разряжаются на землю). Если заготовка неэлектропроводная, ее можно предварительно покрасить обычным токопроводящим грунтом. Изолятор также можно напылить электростатическим способом, если он очень тонкий и подкреплен заземленным проводником.

Проблемы с покрытием можно диагностировать.Было бы неплохо иметь способ измерения как общего количества краски или порошка, выдаваемого в секунду, так и общего постоянного тока, проходящего через распылитель. Эти две переменные не обязательно коррелируют. Количество краски/порошка в секунду является мерой того, насколько хорошо работает распылитель или сопло, но если частицы недостаточно заряжены, они не будут эффективно притягиваться к заготовке. Скорость распыления можно измерить, поместив на короткое время перед распылителем тонкий заземленный металлический лист на заданное время (например,г., одна секунда). Затем можно измерить изменение толщины или изменение веса. Ток распыления можно измерить микроамперметром, подключенным между заготовкой и землей, так что после передачи тока от частиц к частицам он проходит через микроамперметр, а затем к земле. Когда система работает правильно, установите базовый ток (обычно около 100 микроампер). Если ток со временем падает, вы можете почистить узел коронного разряда и/или увеличить напряжение.Вместо этого ток можно измерить одновременно с проверкой скорости распыления, подключив микроамперметр между тонким металлическим листом и землей.

Если на заготовке возникают проблемы с покрытием, это также может быть вызвано плохим заземлением или плохим подключением к напряжению смещения заготовки. Проверьте заземление с помощью омметра на известное заземление (например, на металлическую водопроводную трубу металлического кабелепровода. Оно должно быть меньше 1000 Ом (1 кОм). поверхностное сопротивление (это следует делать при выключенном распылителе).Это должно быть измерено в области заготовки, которая, как правило, имеет наименьшее покрытие. Поверхностное сопротивление должно быть порядка 10 МОм (10 МОм) на квадрат или меньше. Если он показывает больше, покройте заготовку проводящей краской (обычным погружением, кистью или распылением). Существуют различные производители проводящих красок, которые обычно содержат порошок меди, никеля и/или серебра. Гораздо менее дорогая краска использует графит.

Поверхностная проводимость : Часто бывает необходимо сделать поверхности хотя бы слегка проводящими.Величина проводимости зависит от применения, и эта величина обычно измеряется в «Ом на квадрат». (Технически ом — это единица сопротивления, которая обратно пропорциональна проводимости. Большое количество «Ом на квадрат» означает, что поверхность имеет низкую проводимость. количественная оценка того, насколько «проводящая» поверхность.)

Измерение сопротивления поверхности «Ом на квадрат» обычно выполняется путем соединения двух проводов омметра с поверхностью определенным образом.(Для антистатических измерений требуется омметр с очень высоким сопротивлением. Для еще более высоких сопротивлений прямые измерения «Ом на квадрат» затруднены, и здесь описаны альтернативные методы.) Если два провода касаются поверхности случайным образом местах, будет измерено определенное количество омов. Если расстояние между двумя проводами увеличить, число омов будет выше. Если кончики проводов заменить широкими дисками, площадь каждого контакта увеличится. Это уменьшит количество омов, отображаемое на измерителе.Очевидно, необходимо разработать какой-то способ стандартизации измерения. Стандартным методом является «Ом на квадрат». При этом методе удаляется квадратный образец поверхности (однако на практике существует эквивалентный метод, не требующий разрезания поверхности). Затем на две противоположные стороны квадрата наносится токопроводящая краска, как показано ниже, и два провода подключаются к омметру. (Предположим, что проводящей является только верхняя поверхность, на которую нанесена токопроводящая краска.) Если квадрат размером 1 х 1 дюйм, будет считано определенное число омов.Если из образца удалить новый квадрат размером 5 х 5 дюймов, он будет считывать то же число омов, что и образец 1 х 1 дюйм. Фактически, любой квадрат из одного и того же материала при измерении таким образом будет показывать одинаковое число омов независимо от размера квадрата.

В некоторых случаях требуется чрезвычайно проводящая поверхность (менее 10 Ом на квадрат). Такая поверхность может потребоваться для передачи значительного электрического тока для очень быстрого разряда статического электричества или для защиты закрытой электроники от внешних помех.Эти поверхности обычно металлические или покрыты металлической краской (содержащей значительное количество порошка никеля, меди или серебра в полимерном связующем и растворителе). Краски по металлу дорогие и при покраске их нужно постоянно перемешивать; в противном случае металлический порошок осядет на дно емкости для краски. Гораздо менее дорогая токопроводящая краска может быть изготовлена ​​из смеси графитового порошка, пластиковой основы для краски (например, АБС или полистирола) и растворителя (например, ксилола и/или ацетона). Графит очень мелкого помола (5-10 микрон) работает лучше всего.Этот тип краски не требует постоянного перемешивания, так как графит намного легче металла, но несколько менее токопроводящий. (За рецептами красок обращайтесь в AlphaLab.)

Поверхности, от которых требуется только рассеивание статического электричества, могут быть изготовлены из самых разных материалов. Стекло, хлопок, дерево, бетон и бумага обладают слабой проводимостью, и проводимость зависит от влажности. Поверхность с триллионом ом (= 1000 гигаом или миллион мегаом) на квадрат можно считать едва рассеивающей статическое электричество.Меньшее сопротивление, конечно, лучше. Стекло, дерево, бетон и бумага обычно достигают этого при влажности 40% или выше. (Чтобы узнать о зависимости между омами на квадрат и временем статического разряда, нажмите здесь.) Некоторые типы аэрозольных красок обладают слабой проводимостью. На момент написания этой статьи черная краска марки Krylon «BBQ & Stove» представляла собой хорошую перманентную антистатическую аэрозольную краску с сопротивлением около миллиарда Ом на квадрат (хотя ее формула со временем менялась — более ранние партии были изолирующими).

Для снятия статического электричества хотя бы одна часть проводящего или антистатического объекта должна быть заземлена.Без этой связи, если объект становится заряженным с избытком + или — , ничто не могло бы рассеять заряд, кроме естественно присутствующих ионов воздуха. (Этот естественный разряд ионов обычно занимает от 10 до 100 минут, чтобы заряд объекта уменьшился до половины. Если в воздухе присутствует много радона или другого радиоактивного материала, будет присутствовать больше ионов, и разряд будет быстрее. ) Ионизаторы будут добавлять ионы в воздух и создавать гораздо более быстрое время разряда, как подробнее обсуждается здесь.

Измеритель поля

с обратной связью устраняет необходимость в источнике высокого напряжения

Выбор инструмента для мониторинга электростатического разряда не обязательно является компромиссом между низкой стоимостью и точностью. Что, если бы вы могли иметь и то, и другое?

Новый метод бесконтактного измерения электростатического напряжения, реализованный в электростатическом вольтметре с обратной связью по переменному току, представляет собой альтернативу, которая может дать вам лучшее из обоих миров. Но чем этот инструмент отличается от традиционных инструментов?

Как правило, электростатические полевые измерители используются в качестве инструментов мониторинга электростатического разряда.Полевые измерители, хотя и недорогие, не могут обеспечить точное измерение. Они очень чувствительны к изменениям расстояния, и измерения не очень воспроизводимы.

В приложениях, где важна повышенная точность, используются электростатические вольтметры. Существующая технология электростатических вольтметров требует, чтобы вольтметр генерировал напряжение, эквивалентное напряжению на тестируемой поверхности. Для создания такого высокого напряжения требуется более сложная и дорогая схема, чем у полевых измерителей.Поскольку диапазон напряжения становится очень высоким, растет и стоимость вольтметра. Для приложений, требующих нескольких вольтметров для контроля различных точек процесса, это может стать существенным вложением средств.

В новом вольтметре используется малоамплитудное переменное напряжение обратной связи, поэтому его стоимость аналогична стоимости полевых измерителей. Сигнал переменного тока подается обратно на зонд для создания тока электрода зонда, равного и противоположного току, генерируемому модулированной емкостной связью между поверхностью и электродом зонда.Поскольку обратная связь используется для обеспечения условия обнуления, новый расходомер предлагает независимые от расстояния измерения с большей точностью и повторяемостью, чем полевые измерители.

Как это работает?

Блок-схема технологии показана на рис. 1 . Как и в традиционном вольтметре, чувствительный электрод механически вибрирует относительно тестируемой поверхности для создания емкостной модуляции dC/dt физической емкости между поверхностью и электродом.Уравнение схемы детектора с заземленной точкой X, как показано пунктирной линией, имеет вид:

.

, где Qc — заряд, хранящийся в емкости C, а Vc — напряжение между электродом детектора и тестовой поверхностью. Дифференцирование по времени дает отношение:

Напряжение на электроде не может изменяться из-за его подключения к суммирующему узлу усилителя А1; следовательно, dVc/dt = 0, оставляя:

Пусть dQc/dt = I1 и Vc = VS, тогда:

I1 представляет собой емкостной ток смещения, протекающий через C из-за разности потенциалов между электродом и поверхностью и изменения емкости между ними.I11, на выходе усилителя А1 равно I1R. будет проходить через резистор обратной связи R, создавая напряжение

В.

Усилитель A2 контролирует напряжение на резисторе R. Если кривая dC/dt является синусоидой, то выходное напряжение A2, V2, также будет синусоидой, частота которой идентична частоте вибрации электрода, а амплитуда пропорциональна поверхностное напряжение и величина dC/dt.

Если заземление в точке X удалено, а генератор синусоидального сигнала G подключен, любое напряжение, подаваемое на точку X и неинвертирующий вывод усилителя A1, появится на инвертирующем входе усилителя A1.Это связано с эксплуатационными характеристиками усилителя данного типа.

При подаче сигнала синусоидального напряжения VG на инвертирующий вход A1 за счет генератора G в емкости С между электродом и испытуемой поверхностью генерируется новый ток I2. I2 представлен как:

Если частота VG идентична сигналу от модулятора, создающего dC/dt, можно найти амплитуду и фазу (либо 0, либо 180º относительно модулятора), которые будут создавать I2, который точно компенсирует ток I1 в емкость C из-за поверхностного напряжения VS и модуляции dC/dt.

Полученное уравнение:

или

Если dQc/dt = Itotal = 0, то:

или

или

Отношение между dVG/dt, сигналом переменного тока, и поверхностным напряжением VS, уровнем постоянного тока, фиксируется:

, которое представляет собой отношение емкости C электрода детектора и поверхности и изменение этой емкости из-за движения электрода.

В широком диапазоне расстояний между электродами и поверхностью уравнение 11 остается постоянным с точностью более 1% для любого фиксированного движения электрода от пика к пику.Таким образом, соотношение между напряжением G генератора (VG) и измеренным поверхностным напряжением (VS) остается постоянным с точностью лучше 1% в широком диапазоне расстояний, чтобы получить сумму I1 и I2, равную нулю.

В Рисунок 2 генератор G заменен усилителем переменного тока для обеспечения необходимого сигнала обнуления тока. Усилитель переменного тока имеет характеристику полосы пропускания, сосредоточенную вокруг частоты, равной скорости модуляции емкости. Сигнал обратной связи замыкает контур для создания автоматического независимого от расстояния измерения.

VM — это индикатор, используемый для отображения значения напряжения VS испытательной поверхности в широком диапазоне расстояний между электродами и поверхностью путем отслеживания значения VFB, напряжения обратной связи, генерируемого усилителем переменного тока.

Технические характеристики

Благодаря простой конструкции и тому факту, что высокое напряжение не генерируется, электростатический вольтметр с обратной связью по переменному току можно масштабировать практически для любого диапазона напряжения. Диапазон измерения 50 кВ достичь не сложнее, чем диапазон 5 кВ.

Зонд, содержащий чувствительный электрод, может быть расположен на значительном расстоянии от прибора для контроля удаленных точек в процессе. При необходимости датчик можно расположить близко к тестируемой поверхности, чтобы обеспечить хорошее пространственное разрешение.

Расстояние между зондом и поверхностью зависит от уровня измеряемого напряжения. При размещении зонда (на котором имеется низковольтный сигнал переменного тока) вблизи поверхности с высоким напряжением существует риск возникновения дуги между ними.При более высоких диапазонах напряжения зонд должен располагаться дальше от тестируемой поверхности, что приводит к измерению большей площади на поверхности.

Чувствительный электрод «видит» точку на тестируемой поверхности, которая примерно в пять раз превышает расстояние между датчиком и поверхностью, что дает погрешность в 1% из-за пространственного разрешения. Например, при расстоянии зонда от поверхности 2 мм электрод видит на поверхности пятно диаметром 10 мм с погрешностью 1%. Это может повлиять на показания, когда поле зрения больше, чем измеряемая поверхность.В этих случаях заряженные устройства вблизи поверхности будут влиять на измерение.

Заключение

Электростатический вольтметр с обратной связью по переменному току представляет собой новый метод контроля электростатического разряда. Устраняя любую высоковольтную схему и индуцируя ток, чтобы точно компенсировать ток, создаваемый модуляцией электрода, можно получить недорогое, точное и нечувствительное к зазору измерение.

Артикул

1. Уильямс, Б.Т., «Высоковольтная система мониторинга электростатического поверхностного потенциала с использованием обратной связи переменного тока низкого напряжения», U.Патент S 4,797,620, 10 января 1989 г.

Об авторе

Дэвид М. Захер — инженер по продажам в компании Trek. Он получил B.S. степень в области электротехники Университета Рочестера и степень магистра электротехники. степень в области электротехники Государственного университета Нью-Йорка в Буффало. Trek Inc., 3932 Salt Works Rd., Medina, NY 14103, (716) 798-3140.

Copyright 1995 Nelson Publishing Inc.

ноябрь 1995 г.

Вольтметры —

Вольтметр



Анонимный вольтметр?

Вольтметр является инструментом, позволяющим измерять или измерять напряжение, которое может быть вызвано простыми точками в цепи питания.Аналоговый вольтметр имеет указатель на пропорциональной цепи. Вольтметры могут производиться с разными значениями напряжения, а также с различными напряжениями, независимо от того, насколько малым является напряжение, зависящее от любых вольт.

Быстрый обмен сообщениями напрямую (DC) и с переменным напряжением (AC). Сделать это можно с помощью болтов, это самый простой и простой способ, который можно использовать в качестве аналога, снабдив его настоящим хамоном, который можно использовать в любой момент.Аналоговый вольтметр снабжен указателем, который соответствует показаниям цепи цифровых вольтметров, а также имеет два соединения с преобразователем. Iba’t Ibang MGA URI NG Voltmeters AY


1. Аналоговые вольтметры

2. VTVMS на FET VMS


3. MGA Цифровой вольтметр

1. MGA аналоговый вольтметр

Kasama SA аналоговый вольтметр ANG pagpapalihis ng uri ng nagpapahiwatig на вольтметры.Это включает в себя бакал, катушку, электростатические вольтметры. Инструментальная катушка с катушкой может иметь постоянный магнит и динамо-метр

Инструментальная катушка с катушкой с постоянным магнитом, который работает только в прямом направлении. Инструментальная катушка состоит из постоянного магнита, создающего магнитное поле, и катушка, находящаяся в маламботе, двигающемся вдоль бакала и вращающегося вокруг оси.Капакан, создающий естественную мысль на этом жидком материале, чтобы получить металические узоры, созданные в соответствии с уравнением Лаки Лоренца. Металлические элементы, которые являются прямыми пропорциональны болтам в отдельных контурах.

Вольтметр постоянного тока предназначен для подключения резистора к серии инструментов, а также от пати, находящейся в постоянном контакте с резистором, который может иметь цепь, не имеющую названия цепи. Тип динамо-метра Инструмент с катушкой, в которой используется катушка, имеет и другие характеристики.Упаковочная катушка обеспечивает отклоняющий крутящий момент. Используйте его в цепи, которую использует DC, используя только один инструмент, который используется в качестве основного источника.

Вольтметр с подвижной катушкой

Доступен прибор с подвижной катушкой

  • Искала по паре-парехо
  • Быстрая проверка для нескольких диапазонов.
  • Покупка курьерской службы
  • Одна только ссылка на плату, которую можно получить, используя различные инструменты.

Вольтметр железа

Habang включает в себя инструменты бакала , которые подключаются к цепи переменного тока. Электромагнитные инструменты используются в простой работе с железом, динамометром и индукционными инструментами. Muli ang guagalaw na bakal na inuri bilang uri ng pagkahumaling and pagtataboy ng ga toolso. Это рин binubuo ng malambot на bakal na kung saan в palipat-lipat и naayos на змеевик. Уменьшающий поток потока, вызывающий сильное отклонение, который создает отклоняющий крутящий момент.Этот инструмент содержит его, используя резисторы, подключенные к серии с помощью жидкости. Илан в кавалан хинди паре-парехонг sukat, лигау на kasalukuyang epekto в patlang atbp.

Мгновенный доступ к инструментам бакала

  • Выполняется в соответствии с принципами AC и DC.
  • Вы можете использовать различные инструменты.
  • Ang Torque к весоту коэффициент AY MATAAS

электростатический вольтметр

MGA электростатический вольтметр PagPapatakbo SA Prinsipyo NG электростатический гамитин Ang Kapwa Pagtulak SA Pagitan NG Dalawang Sisisitilin NA PLATO UPANG PAIXAN PAIXAN ANG ISANG PIKEN.Усовершенствованный инструмент, используемый для того, чтобы получить больше, чем нужно, чтобы получить AC патиной в DC. Этот конденсатор, питающий электростатический диск, подключается к короткой цепи, находящейся в цепи. Электростатические вольтметры имеют большую категорию по техническим характеристикам. Ваш ваш персонаж работает, настраивается и симетрично. Система дефектов сцепления состоит из уплотняющих волокон, вращающихся вокруг синусоидального шпинделя, или вращающихся подшипников накаливания. Элементы, управляющие движением, имеют специальные элементы, такие как емкостные элементы, гибкие параллельные пластины, концентрические цилиндры, шарнирные пластины, а также демпфирующий крутящий момент движения. likidong mga демпфирующий фургон ong eddy kasalukuyang pamamasa.

MGA KALAMANGAN NG MGA Инструментарий электростатики

  • ANG MGA ITO Lamang Ang Gumuhit NG MGA Alon SA DC AY Kasalukuyang Tagas в Kasalukuyang Kinakailangan Upang Singilin Ang MGA Емкостные Na Elemento
  • Mataas Na Pagkasensitibo
  • Mayahahangance Sukatin Ang Pinakamaliit Na MGA Ballahe NG Singil
  • Mataas Na Saklaw NG Pagsukat NG Boltahe Posibilidad Halos 200kv

2. VTVMS на FET-VMS

Вакуумная трубка Volt Meter (VTVM)

Ang MGA URI NG инструментария Na ITO ANG HUMAHAWAK SA BOOTAHE NG DC, Болтахе нг AC, и sukat нг paglaban.С помощью устройства, управляющего болтами, используется электронный усилитель с входом и счетчиком. Dahil са pag-aayos на этом kasalukuyang iginuhit из цепи в ilalim нг pagsubok ay nabawasan. Полное сопротивление на входной стороне составляет 1-20 МОм. С помощью помощи, которую вы можете использовать, чтобы сопротивляться тому, что вы держите в руках. Этот инструмент использует вакуумную лампу в качестве усилителя, используя его с помощью вольтметра вакуумной трубки.Используйте его в качестве помощника в отношениях с AC. Таким образом, встроенный надежный прибор, установленный в усилителе, включает в себя вольтметры, использующие FET-VM.

MGA KALAMANGAN

  • ANG MGA ITO AY MASE MATAAS NA IPEDANCE SA PAG-INGAS KUNG Gayon Ang Error SA PAGLO-LOAD AY MAS KAUNTI
  • ANH HINGI Linearity’s Ay Halos Natanggal
  • Kakayahang Ipahiwatig Ang Mabagal NA IBA’T IBANG MGA напряжения.

3.Цифровой вольтметр

Цифровой вольтметр

Цифровой вольтметр

Цифровой вольтметр имеет несколько дополнительных характеристик, позволяющих измерять температуру и температуру подачи на болтах. Загрузить DVM с помощью большого количества ЖК- или светодиодных индикаторов, чтобы получить результаты в выбранном формате в пунктах. Малинау, который использует болты и результаты, включает цифровой набор со светодиодами или ЖК-дисплеем, инструмент, содержащий аналого-цифровой преобразователь.С помощью специальной программы с микроконтроллером, АЦП и ЖК-дисплеем, а также схема, состоящая из нескольких цифровых преобразователей с аналоговым питанием от 0 до 15 вольт постоянного тока. Содержите это в своих словах, таких как кавастухан, тибай и лабис на тампок. Он содержит ошибки, связанные с параллаксом. Преобразовывать нито сигнал в другой сигнал и передавать его в соответствии с ним.

MGA KALAMANGAN NG Цифровые вольтметры

  • Binabawasan Ang MGA Ошибка SA Paralaks
  • AUTOMATIKLAW
  • AWTomatikong Полярность
  • Kasama SA Инструменты NG Mataas Na Resolusyon Ang Mataas Na Katumpakan.

Электронная схема цифрового вольтметра

Электронная схема цифрового вольтметра

Цифровой вольтметр используется для управления микроконтроллером, который может использоваться для передачи данных через носитель данных, настраиваемый и отображающий ошибки тумпак. Он использует абсолютный аналоговый сигнал для определения напряжения, цифровой вольтметр содержит большой набор параметров и диапазон значений напряжения в самой простой схеме с установленным вольтметром.

Панорамный снимок видео, чтобы увеличить количество цифровых вольтметров:

Вы можете проверить электронные схемы и другие идеи, связанные с обычными электронными проектами. читайте в этом блоге. Вы можете подписаться на блог, чтобы получать регулярные обновления.

Mga Kredito sa Larawan:

Материалы, вызывающие статическое электричество, Рон Куртус

SfC Home > Физика > Электричество > Статическое электричество >

Рона Куртуса

Когда вы потираете два материала вместе, некоторые комбинации могут вызывать или создавать больше статического электричества , чем другие.Поскольку статическое электричество представляет собой скопление электрически заряженных частиц на поверхности материала, различные материалы имеют тенденцию либо отдавать электроны и приобретать положительный (+) заряд, либо притягивать электроны и приобретать отрицательный (-) заряд.

Серия Triboelectric представляет собой список материалов, показывающих, какие из них имеют большую тенденцию становиться положительными (+), а какие имеют большую тенденцию становиться отрицательными (-). Список является удобным инструментом для определения того, какие комбинации материалов создают наибольшее статическое электричество.

Возможные вопросы:

  • Какие материалы относятся к серии Triboelectric?
  • Каковы наилучшие комбинации материалов?
  • Какие допустимые комбинации?

Этот урок ответит на эти вопросы. Полезный инструмент: Преобразование единиц измерения



Трибоэлектрическая серия

Общие материалы перечислены в зависимости от того, насколько хорошо они создают статическое электричество при трении с другим материалом, а также в зависимости от того, каким зарядом будет обладать материал.

Стать позитивным ответственным

Следующие материалы склонны отдавать электроны при контакте с другими материалами. Это означает, что они будут иметь увеличение положительных (+) зарядов.

Материалы перечислены так, что те, которые имеют наибольшую склонность отдавать электроны, вверху, а те, которые почти не отдают электроны.

.
Материалы, приобретающие положительный (+) электрический заряд

(склонны отдавать электроны)
Большинство (+) зарядов Воздух Сильнейшая тенденция отдавать электроны и становиться очень положительным (+) зарядом
  Сухая кожа человека Наибольшая склонность твердого тела отдавать электроны и становиться сильно положительным (+) зарядом
 

Кожа

 
 

Мех кролика

Мех часто используется для создания статического электричества
 

Стекло

Стекло экрана вашего телевизора заряжается и собирает пыль
Умеренная (+) плата

Человеческий волос

«Разлетающиеся волосы» — хороший пример умеренного положительного (+) заряда
 

Нейлон

 
 

Шерсть

 
 

Свинец

Удивительно, что свинец собирает столько статического электричества, сколько кошачий мех
 

Кошачий мех

 
 

Шелк

 
 

Алюминий

Отдает часть электронов
Наименьший (+) заряд

Бумага

 

Нейтральный

Существует очень мало материалов, которые не склонны легко притягивать или отдавать электроны при контакте или трении с другими материалами.

Относительно нейтральные материалы
 

Хлопок

Подходит для антистатической одежды
 

Сталь

Не подходит для статического электричества

Стать отрицательным зарядом

Следующие материалы имеют тенденцию притягивать электроны при контакте с другими материалами.Они перечислены от тех, которые имеют наименьшую тенденцию притягивать электроны, до тех, которые легко притягивают электроны.

.
Материалы, приобретающие отрицательный (-) электрический заряд

(Склонны притягивать электроны)
Наименьшие (-) расходы

Дерево

Притягивает некоторое количество электронов, но почти нейтрален
 

Янтарный

 
 

Твердая резина

Некоторые гребни изготовлены из твердой резины
 

Никель, медь

Медные щетки, используемые в электростатическом генераторе Wimshurst
 

Латунь, серебро

 
 

Золото, Платина

Удивительно, но эти металлы притягивают электроны почти так же сильно, как полиэстер
 

Полиэстер

Одежда имеет статическое прилипание
 

Стирол (пенопласт)

Упаковочный материал, кажется, прилипает ко всему
Умеренная (-) плата

Саранская пленка

Вы можете увидеть, как Saran Wrap будет прилипать к вещам из (+) списка
 

Полиуретан

 
 

Полиэтилен (например, скотч)

Стяните скотч с (+) поверхности, и он станет заряженным
 

Полипропилен

 
 

Винил (ПВХ)

На поверхности ПВХ собирается много электронов
 

Силикон

 
Большинство (-) расходов

Тефлон

Наибольшая тенденция собирать электроны на своей поверхности и становиться сильно отрицательным (-) в заряде

Лучшие комбинации для создания статического электричества

Наилучшее сочетание материалов для создания статического электричества состоит в том, чтобы иметь один материал из списка с положительным зарядом и один из списка с отрицательным зарядом.Примеры включают сочетание человеческой кожи с одеждой из полиэстера, расчесывание волос пластиковой расческой и натирание меха стержнем из плексигласа.

Одежда из кожи и полиэстера

Обычно люди жалуются зимой на то, что при прикосновении к предметам они стреляют искрами. Обычно это происходит из-за того, что у них сухая кожа, которая может стать очень положительной (+), особенно если одежда, которую они носят, сделана из полиэстера, которая может стать отрицательной (-).

Людям, у которых накапливается статический заряд из-за сухой кожи, рекомендуется носить одежду из хлопка, что является нейтральным.Также влажная кожа снижает сбор зарядов.

Расчесывать волосы

Человеческие волосы приобретают положительный (+) заряд при расчесывании. Гребень из твердой резины или пластика собирает отрицательные (-) заряды на своей поверхности. Поскольку одинаковые заряды отталкиваются, пряди волос будут отталкиваться друг от друга, особенно если волосы очень сухие. Это называется «разлетающиеся» волосы. Поскольку расческа заряжена отрицательно, она будет притягивать объекты с положительным зарядом, например волосы. Он также будет притягивать материал без заряда, например, маленькие кусочки бумаги.

Стержень из меха и плексигласа

Если натереть плексигласовый стержень кроличьим мехом или шерстью, стержень приобретет отрицательный заряд. Хотя палочкой можно собирать клочки бумаги, мех и шерсть быстро теряют свой заряд.

Умеренные комбинации

При трении двух материалов, склонных отдавать электроны, материал с наибольшей склонностью приобретает умеренный положительный (+) заряд. Точно так же, когда два материала, которые имеют тенденцию притягивать электроны, трутся друг о друга, тот, у которого есть наибольшая тенденция, станет умеренно отрицательным (-) в заряде.

Шелк и стекло

Протирание стеклянной палочки шелковой тканью заряжает стекло положительным зарядом. Шелк недолго сохраняет заряды.

Шарф Саран

Если развернуть кусок саранской пленки или аналогичной пластиковой пленки, на листе появятся отрицательные заряды. Он склонен придерживаться нейтральных предметов.

Резюме

Различные материалы имеют тенденцию либо отдавать электроны и приобретать положительный (+) заряд, либо притягивать электроны и приобретать отрицательный (-) заряд.Трибоэлектрическая серия представляет собой список материалов, демонстрирующих относительную склонность к зарядке. Этот список можно использовать для определения того, какие комбинации материалов создают наибольшее статическое электричество.


Будьте внимательны к другим и у вас все получится


Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

веб-сайтов

Трибоэлектрическая серия — список материалов на сайте SiliconFarEast.com

Трибоэлектрическая серия — EESemi.ком

Трибоэлектрический эффект — Википедия

Трибоэлектрическая зарядка обычных предметов — Заявки Университета Рочестера

История трибоэлектрического эффекта — Гарвардский университет

Электростатический вольтметр — Википедия

Ресурсы статического электричества

Книги

(Примечание: Школа Чемпионов может получать комиссионные от покупки книг)

Лучшие книги по электростатике


Вопросы и комментарии

У вас есть вопросы, комментарии или мнения по этому поводу? Если это так, отправьте электронное письмо с вашим отзывом.Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.


Поделиться этой страницей

Нажмите кнопку, чтобы добавить эту страницу в закладки или поделиться ею через Twitter, Facebook, электронную почту или другие службы:


Студенты и исследователи

Веб-адрес этой страницы:
www.school-for-champions.com/science/
static_materials.htm

Разместите его в качестве ссылки на своем веб-сайте или в качестве ссылки в своем отчете, документе или диссертации.

Copyright © Ограничения


Где ты сейчас?

Школа Чемпионов

Электричество

Материалы, вызывающие статическое электричество

Архивы блога — sparklingelectronics.com

Базовое исследование электрических цепей включает в себя множество тем, включая компоненты электрических цепей, чертежи электрических цепей и закон Кирхгофа, проекты.Другие программы для моделирования электрических цепей, последовательные и параллельные электрические цепи, а также испытания электрических цепей,

.

Электрическая цепь — это средство передачи электроэнергии от источника к нагрузке. Чтобы электричество совершало какую-либо полезную работу, должен течь ток. Электрический ток может течь только по проводникам и в некоторой степени по полупроводникам. Однако изоляторы не допустят такого течения.

Изолятор — это материал, в котором электрон не может легко перемещаться от одного атома к другому.Изоляторы защищают от вредного воздействия электричества. Они имеют более четырех электронов в валентности. Типы изоляторов включают керамику, стекло, пластик, резину, воздух, дерево и т. д.
Атомная структура изоляторов:

Электропроводные материалы

Проводник — это материал, в котором электрон может достаточно хорошо перемещаться между атомами. Два металла из одинаковых материалов и толщины при разной длине имеют разные значения сопротивления. Два металла одинаковой длины, но разной толщины обладают разным значением сопротивления.Длинный провод имеет большее сопротивление, чем короткий провод. Тонкая проволока имеет большее сопротивление, чем толстая. Полупроводник — это такой материал, как кремний. Полупроводники являются либо проводниками, либо изоляторами.

Во-первых, для протекания тока должен быть замкнутый путь или цепь. Замкнутая цепь содержит проводник, покрытый изолятором, переключатель, источник питания (например, аккумулятор) и нагрузку. Примером нагрузки являются ваши бытовые приборы. Во-вторых, цепь должна иметь непрерывный источник электрических зарядов от электрического поля, такого как батарея.Электрон (электрический ток) течет от минуса к плюсу, то есть поток электронов. Однако при обычном токе электрон (электрический ток) течет от положительного к отрицательному. Кроме того, в расчетах вы пришли к одному и тому же ответу, выбирая, поток электронов или обычный ток. Но лучший подход состоит в том, что электрон течет от отрицательного к положительному.

Компонент электрических цепей

Протекание тока определяется приложенным напряжением и сопротивлением (или импедансом) в цепи.Поддерживая постоянное сопротивление, повышенное напряжение создает больший ток; пониженное напряжение уменьшает ток. Поддерживая постоянное напряжение, повышенное сопротивление приводит к меньшему току; уменьшенное сопротивление увеличивает ток. Вы можете измерить ток в цепи с помощью амперметра, а единицей тока является ампер. Типичная электрическая цепь управляет работой стерилизатора горячего воздуха.

Сопротивление

Сопротивление – это свойство материала сопротивляться движению электронов (току).Все электрические цепи имеют собственное сопротивление. Например, внутреннее сопротивление источника и сопротивление провода.
Резистор — это название, данное компоненту с предварительно определенным значением сопротивления. Сопротивление является характеристикой многих электрических приборов, называемых нагрузкой. Каждая цепь имеет определенное значение сопротивления
Значение сопротивления проводки цепи должно быть минимальным, чтобы уменьшить потери электроэнергии. Некоторые источники энергии, такие как батарея, имеют внутреннее сопротивление и должны минимизироваться. Измерить сопротивление в цепи можно омметром.Единица сопротивления Ом.

Напряжение

Во всех электрических цепях электрическое напряжение представляет собой давление, подталкивающее ток к течению в электрической цепи. Единицей электрического напряжения является В. Вы можете измерить напряжение в цепи с помощью вольтметра. Мультиметр имеет разные диапазоны для измерения тока, сопротивления и напряжения. Это мультиметр, есть амперметр; Омметр и вольтметр. Некоторые универсальные счетчики могут измерять больше значений.

Закон об электрических цепях
Закон Ома

Напряжение на проводящем материале прямо пропорционально току через материал, то есть v = Ri, где R (сопротивление) — константа пропорциональности.Другими словами, падение напряжения или разность потенциалов на проводящем пути прямо пропорциональны току, протекающему в материале.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.