Что измеряет вольтметр и как им пользоваться
Содержание
Вольтметр является специальным измерительным прибором. Зачем применяют вольтметр, что измеряет данный аппарат? Его используют для замера напряжения, которое исчисляется в Вольтах, отсюда название прибора. Чувствительность прибора напрямую зависит от входного сопротивления вольтметра. Чем оно больше, тем выше чувствительность.
Стрелочный вольтметр
Классификация
Учитывая метод производства замеров, приборы можно разделить на те, которые сравнивают входные значения с какой-то величиной и те которые производят непосредственные замеры.
По механизму реализации они бывают:
- Электромеханическими;
- Электронно-аналоговыми;
- Электронно-цифровыми.
Еще одно деление происходит по характеристикам замеряемого напряжения. По такой классификации приборы делят на:
- Универсальные,
- Селективные,
- Импульсные,
- Фазовые.
Аналоговые электромеханические
Это простые стрелочные устройства, в которых, чтобы увеличить пределы замеров, в схему встроены дополнительные сопротивления.
Несмотря на достаточно большое внутреннее сопротивление, погрешность у этого типа устройств высокая. Именно поэтому невозможно их использование в замерах, где нужна высокая точность, например, в лабораториях.
Аналоговые электронные вольтметры общего назначения
Схожи с электромеханическими аппаратами – такая же стрелочная методика индикации, однако имеют внутри себя измерительный усилитель. Его основной задачей является повышение внутреннего сопротивления, что, в свою очередь, позитивно сказывается на лимитах замеров. Для данных приборов эти пределы намного ниже.
Цифровые электронные вольтметры общего назначения
Принцип работы цифрового прибора реализован на АЦП. Он видоизменяет замеряемое напряжение в электронный сигнал, который затем показывается на дисплее в виде цифры. Качество и точность зависят от АЦП, установленного в нем.
Цифровой вольтметр
Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока
При помощи вакуумного диода происходит сверка напряжения, которое соизмеряется с образцовым величиной разности потенциалов, снимающейся с генератора внутри аппарата. Данный способ проведения замеров позволяет охватить очень большой диапазон частот: от низких до очень высоких. Этот способ гарантирует очень высокую точность замеров.
Импульсные
Импульсный вольтметр – это такой вид измерительных аппаратов, который применяют, чтобы измерить отклонения периодических и одиночных сигналов.
Фазочувствительные
Эти приборы необходимы для сбора информации о комплексном напряжении. На них устанавливают два дисплея. Они отображают две составные части комплексного напряжения.
Селективные
Они применяются, чтобы померить разности потенциалов основной частоты. Также с их помощью можно определить составляющие амплитуды сложной формы.
Наименования и обозначения
Все отечественные вольтметры маркируются соответствующим его характеристикам шифром. Поэтому, чтобы определить его устройство и вид, не понадобятся сопроводительные документы. Первая буква может поведать о его модификации и устройстве.
Видовые наименования
Делятся в зависимости от пределов напряжения, которое может
измеряться: от самых малых значений до тысяч Вольт. Также существует векторметр для замеров фазовых изменений.
Обозначения
Существует две системы маркировки. Одна обращает внимание на тип устройства, другая – на токовые характеристики. Если в руках находится электродинамический агрегат, то он будет промаркирован буквой «Д». Буква «М» в начале названия укажет на магнитоэлектрический аппарат. «С» ставят на электростатические. Устройство с буквой «Ф, Щ» является отличием электронных аппаратов, «Ц» применяют для выпрямительного типа. Букву «Т» можно найти, если вольтметр термоэлектрический, а «Э» – электромагнитный.
В зависимости от измеряемого напряжения, прибору присваивается свой шифр. Начинается он с буквы «В» – вольтметр. После чего идёт цифра. Например, 2 – это устройства для постоянного тока, цифрой 3 отмечают специализирующиеся на переменном токе, 4 – импульсные. Шифр В7 определяет универсальное устройство. В5 и В6, соответственно, для фазочувствительного и селективного устройства.
Универсальный вольтметр В7-27
Основные нормируемые характеристики
Это:
- Обхват замеряемого напряжения;
- Класс точности прибора;
- Обхват рабочих частот.
Принцип действия
Электромеханические устройства основаны на воздействии напряжения на магнитное поле. Стрелка прибора закреплена к оси с постоянным магнитом. Когда он подвергается воздействию магнитного поля, возникающего под действием напряжения, стрелка отклоняется. Чем выше разность потенциалов, тем больше магнитное поле, значит, больше сдвинется стрелка.
Электронные вольтметры как работают
Аналоговые электронные устройства также имеют стрелку со шкалой в роли индикатора. Однако входящий сигнал сначала попадает на электронный детектор, преобразуется, при необходимости усиливается и затем отклоняет стрелку. Нужно быть внимательным к тому, что показывает прибор, ведь у вольтметров разная цена деления шкалы.
Принцип действия цифровых вольтметров основан на АЦП, который преобразует входящее значение в сигнал, поступающий на экран.
Как подключать вольтметр, правила пользования
Как пользоваться вольтметром? Для подключения всегда применяют параллельный метод. Чтобы данные, получаемые с прибора, были максимально точны, его сопротивление обязано быть как можно больше. Иначе он будет забирать на себя ток, увеличивая нагрузку. Если его подключить последовательно, то он просто оборвет цепь.
Схема подключения вольтметра
Из правил техники безопасности стоит выделить следующие:
- Не применять вольтметр для измерения напряжения, выходящего за лимиты.
- Не применять в неподходящих условиях эксплуатации. Например, экстремальные температуры и влажность могут негативно сказаться на работе устройства.
- Не работать в недостаточно освещённом месте.
Технические характеристики
Различные, в зависимости от модели. Помимо упомянутых нормируемых характеристик, могут быть мобильными или стендовыми, иметь стрелочную индикацию или на дисплее, быть различными по весу и размерам. Также условия эксплуатации могут отличаться. Температура, влажность и давление атмосферы для каждой модели индивидуальны.
