En person som er langt unna elektriske kretser, spenninger, strømmer og motstand vil neppe umiddelbart kunne svare på dette spørsmålet: hva måler et voltmeter? Siden svaret er åpenbart, hvis du bare leser andre halvdel av tittelen på artikkelen, vil vi avsløre dette emnet litt mer detaljert. Spesielt vil vi vurdere måling av spenning i hverdagen, egenskapene til enheter, operasjonsprinsippet.
Definition
Et voltmeter er en måleenhet som lar deg få verdien av spenning eller elektromotorisk kraft i en DC- eller AC-krets. Rekkevidden til instrumentet kan strekke seg opp til 1000 V eller mer. Alt avhenger av formålet. For bedre å forstå hva det er, vurder definisjonen av elektromotorisk kraft. Siden det veldig ofte forveksles med nettspenningen, bør de skilles fra hverandre.
EMF og spenning: forskjell
Så, EMF er en fysisk størrelse som karakteriserer arbeidet som utføres av krefter av ikke-elektrisk natur for å bevege segenhet positiv ladning langs konturen under vurdering. I det vanligste tilfellet viser den evnen til en energikilde til å skape en eller annen potensiell forskjell på to punkter med avstand i kretsen. Den måles, som spenning, i volt. Den skiller seg fra den ved at den karakteriserer strømforsyningen ved tomgang, det vil si uten tilkobling til nettverket.
Når det er en strøm i kretsen, det vil si at den er lukket, dukker det opp et annet mer kjent konsept - spenning. Dessuten kan det tas både for selve strømkilden ved terminalene og i hvilken som helst del av kretsen. Spenningsmåling er identifiseringen av potensialforskjellen mellom to adskilte punkter. For en strømkilde er den vanligvis noe mindre enn den elektromotoriske kraften når den inngår i forbrukskretsen. Faktisk er både EMF og spenning de samme, og den eneste forskjellen er hvilken fysisk prosess som genererer potensialforskjellen mellom de to punktene der målingen utføres.
Typer voltmetre
Her bør to hovedtyper skilles: bærbar og stasjonær. Det bærbare spenningsmålerinstrumentet kan ikke bare dras for hånd. Det inkluderer vanligvis funksjonalitet for å kontrollere strømmer og motstander i kretsen, samt temperaturen på lederne, etc. Stasjonære enheter er ofte strukturelt integrert med selve nettverket, der målingen utføres for eksempel i elektriske tavler, tavler osv.
Angående klassifisering etter prinsippethandlinger, så kan vi skille flere typer elektromekaniske voltmetre og to typer elektroniske. Sistnevnte er analoge og digitale. Elektromekaniske voltmetre bruker et magnetisk transdusersystem for å oppnå spenningsavlesninger. Elektroniske enheter digitaliserer det mottatte signalet ved hjelp av en ADC. Voltmeteravlesninger, avhengig av prinsippet for datapresentasjon, vises enten med en pilpeker eller på et spesielt digit alt display.
En klassifisering til - etter formål. Den lar deg dele inn enhetene i DC- og AC-målere, samt fasefølsomme, puls- og universalmålere. For sistnevnte er nesten hele spekteret av signaler tilgjengelig, hvis spenning må være kjent.
Hovedspesifikasjoner
Avhenger av formålet med enheten. For eksempel har et DC-voltmeter vanligvis flere måleområder, så antallet vil være en av de viktigste tekniske egenskapene. I tillegg har nesten alle enheter en viss inngangsimpedans, som for øvrig avhenger av spenningsområdet til kretsdelen som studeres.
Fortsatt viktige egenskaper er selvfølgelig feil, i tillegg til oppløsningen på skalaen eller minimumsavlesningstrinnet, hvis vi snakker om et digit alt voltmeter. Hvis brukeren har mottatt en universell enhet for måling av spenning, grensene for mengdene han er i stand til å arbeide med, for eksempel strømmer, motstander, temperaturer, samtområder, feil og frekvenser for variable signaler.
Arbeidsprinsipp
Den generelle driften av enheten er svært implementeringsavhengig. Hvis det er et elektromekanisk voltmeter, er det et magnetisk system som er følsomt for den flytende strømmen. Avhengig av verdien øker også avviket til pekerpilen, som er mekanisk koblet til kretsen, rammen eller noe annet som brukes til å konvertere strøm i kretsen. Nøyaktigheten til slike enheter er ikke veldig høy, siden den ikke tillater å oppnå høye verdier av inngangsmotstand, noe som betyr at den introduserer alvorlige forvrengninger i målinger, siden parasittisk ledning legges til kretsen.
Digitale voltmetre, som nylig har blitt utbredt i hverdagen, har et stort antall elektronikk under lokket. Dette skyldes konverteringen av det analoge signalet mottatt ved inngangen til enheten til digital form ved hjelp av en ADC. For de som virkelig er interessert, finnes det en stor mengde litteratur om temaet. Et slikt voltmeter, hvis pris svinger innen noen få hundre rubler, hevder selvfølgelig ikke å ha et bredt spekter av muligheter og stor nøyaktighet, men det er ganske i stand til å måle spenningen ved terminalene til et bilbatteri eller i et 220 V-nettverk.
Forbindelse i en kjede
Voltmeteret i kretsen er alltid koblet parallelt med lasten eller strømkilden, hvis du trenger å måle EMF eller spenning på terminalene. Det er derfor det er så strenge krav til inngangsimpedansen til enheten, siden en slik tilkoblinginnebærer utseendet til ytterligere ledningsevne i kretsen.
I ingen tilfeller bør du koble et voltmeter, hvis pris er i det minste litt høy, i serie i kretsen. Ellers risikerer brukeren bare å brenne enheten, uten å ha tid til å finne ut hva det dreide seg om. Selv om den overlever en slik barbarisk behandling, bør avlesningene ikke stoles på, siden strømmen i kretsen gjennomgår alvorlige endringer når voltmeteret er koblet til på denne måten, og igjen skyver inn i det ukjente muligheten for å kjenne den faktiske spenningen til seksjonen der målingene er gjort.
Forholdsregler for driftssikkerhet
Fordi motstanden til selve voltmeteret i de fleste tilfeller er ganske stor, og koblingskretsen følgelig brukes parallelt, er risikoen for alvorlig elektrisk støt i en lavspentkrets minimal. Men hvis vi snakker om industrielle enheter, spesielt i en stasjonær versjon, innebærer dette enorme verdier av de målte verdiene for både spenninger og, mest sannsynlig, strømmer. Derfor må sikkerhetstiltakene her være på høyeste nivå, og uten tilstrekkelig kunnskap, gummihansker, matter og andre passende tiltak, er selvfølgelig enhver aktivitet kontraindisert. Det voltmeteret måler er mest sannsynlig svært livsfarlig, så vi anbefaler å ikke friste skjebnen. I alle fall bør du ikke berøre bare ledninger, selv om kretsen per definisjon er lavspent.
Konklusjon
Vi svarer på spørsmålet om hva voltmeteret målerbetraktet i generelle termer dens enhet, viktigste tekniske egenskaper, klassifisering. Selvfølgelig hevder ikke denne korte anmeldelsen å være omfattende, spesielt gitt leserens mangel på grunnleggende kunnskap om elektroteknikk.
Opsummert bør det bemerkes at voltmeteret måler selvfølgelig spenningen i den delen av kretsen den er koblet til parallelt. Ellers vil vitnesbyrdet hans være upålitelig, for ikke å snakke om faren for et mulig tap av dyrt utstyr. Leseren bør være forsiktig når du bruker enheten hjemme, siden kontakt med høyspentdeler av kretsene er livsfarlig.
