Прибор для измерения напряжения в электрической цепи: как работает вольтметр

Подробнее о приборе

Вольтметр используется для измерения напряжения в электрической цепи. Он получил свое название от традиционного слова, обозначающего измерительные приборы, «m», и единицы измерения напряжения, «вольт». Напряжение можно считать, просто вставив вилку в розетку.

Конечно, есть некоторые отклонения, но они незначительны. Для того чтобы показания были идеальными, он должен иметь бесконечное внутреннее сопротивление, иначе его влияние на цепь, к которой он подключен, неизбежно. Конечно, такое сопротивление невозможно: идеального вольтметра не существует, но в процессе производства прилагаются все усилия для увеличения внутреннего сопротивления.

Устройство

Рассмотрите конструкцию электростатического вольтметра и электромагнитного вольтметра и способы их подключения к цепи.

На рисунке 5 показана конструкция электростатического вольтметра (слева) и электромагнитного вольтметра (справа) и их соединение в цепь. Подвижная часть вольтметра отмечена красным цветом.

Различные части вольтметра обозначены цифрами.

Рисунок 5: Конструкция вольтметра (электростатический вольтметр слева, электромагнитный вольтметр справа).

На рисунке 5 показано.

1. Неподвижная часть крышки воздушного конденсатора.
2. Подвижная часть крышки воздушного конденсатора (чем сильнее она притягивается к неподвижной части, тем выше напряжение между обкладками).
3. Указатель, позволяющий считать результат на шкале.
4. Указатель, позволяющий считать результат на шкале.
5. Катушка, через которую проходит ток, создавая магнитное поле.
6. Чем сильнее ферромагнитное тело притягивается к катушке, тем сильнее протекающий через нее ток (т.е. тем больше создаваемое ею магнитное поле).
7. Пружина, уравновешивающая втягивающее усилие.
8. Направление магнитного поля, создаваемого катушкой.
9. Дополнительное сопротивление — используется для изменения диапазона измерения вольтметра.
10. Проверка элемента цепи.
11. Проверка элемента в цепи.
12. Электрическое напряжение на элементе R1.
13. Напряжение на элементе R2.

Основные нормируемые характеристики

Самодельный цифровой вольтметр

К ним относятся.

• Окружность измеряемого напряжения.
• Класс точности прибора.
• Диапазон рабочей частоты.

Принцип действия

Как пользоваться осциллографом

Электромеханические устройства основаны на действии напряжения на магнитное поле. Стрелка прибора закреплена на валу с постоянным магнитом. Когда на него воздействует магнитное поле, создаваемое напряжением, указатель отклоняется. Чем выше разность потенциалов и чем больше магнитное поле, тем больше отклонение указателя.

Что такое напряжение

Чтобы понять, как именно работает вольтметр и что он показывает, необходимо знать, что он измеряет. Важно понимать, что такое напряжение и от чего зависит его величина.

Как вы знаете из школьных уроков физики, величина рассчитывается по формуле U = IR, где.

• U — напряжение.
• I — сила тока.
• R — сопротивление в цепи.

Чтобы определить напряжение в цепи, необходимо умножить силу тока на количество сопротивлений. Прежде чем это сделать, вам нужно знать, что представляют собой два последних значения. Например, если сила тока составляет 5 ампер, а сопротивление — 2 Ом, напряжение равно 10 вольтам.

Однако приведенные выше формулы, хотя и максимально простые, не говорят о том, что такое напряжение и почему его нужно измерять в первую очередь. В конце концов, это всего лишь цифры, и не более того. К сожалению, сам ток не виден, как и заряженные микроскопические частицы.

Для простоты мы можем сравнить ток в проводнике с предметами, которые мы часто наблюдаем в нашей повседневной жизни. В частности, здесь помогает сравнение с движением воды в реках и водопадах: то есть она течет с высокого уровня на низкий. Здесь напряжение соответствует высоте: разнице в уровнях. Другими словами, напряжение в сети такое же, как давление воды в реке. Если нет напряжения в сети, то нет и тока. В водоеме, где уровень воды везде одинаков, например, в пруду или озере, также не будет никакого течения.

Прибор обычно маркируется буквой «V» на шкале. Это сделано для того, чтобы его было легче отличить от других электроизмерительных приборов, например, амперметров, которые показывают силу тока. Правда в том, что эти инструменты выглядят очень похоже.

Вольтметры могут иметь разные диапазоны. Устройства, предназначенные для подключения к слабому источнику питания, показывают напряжение до 5 вольт. Также доступны устройства с большим диапазоном, например, 10 или 25 вольт. Более мощные устройства могут показывать напряжение до 1000 вольт. Конечно, это зависит от цели использования вольтметра.

Разновидности вольтметров

Существует несколько типов вольтметров. Во-первых, вольтметры делятся на две основные разновидности.

1. Исправлены. Обычно они встроены в сам источник питания и не могут быть отключены.
2. Телефонные трубки. Их можно переносить с места на место и использовать в различных сетках.

Существует также несколько типов вольтметров, в зависимости от принципа действия. Среди них есть много электромеханических типов и несколько электронных. Последние, в свою очередь, могут быть цифровыми и аналоговыми. Значение напряжения может быть указано движущейся стрелкой или электронным цифровым изменением на дисплее.

Вольтметры также можно классифицировать в зависимости от их назначения. Среди них есть приборы, специально разработанные для измерения постоянного или переменного тока.

Кроме того, эти устройства могут быть импульсными, фазочувствительными и универсальными.

Вольтметры электромеханического типа.

Магнитоэлектрические вольтметры более чувствительны и поэтому более точны. Эти приборы чаще всего используются в лабораториях. Наиболее распространенными вольтметрами являются электромагнитные вольтметры.

Они недороги и просты в обращении. Однако они имеют некоторые недостатки, такие как довольно высокое энергопотребление — около 5-7 Вт и высокая индуктивность обмоток. В результате частота переменного напряжения оказывает существенное влияние на показания вольтметра. Этот тип устройств устанавливается на электростанциях и в распределительных щитах промышленных помещений и объектов.

Вольтметры электронного типа.

Электронные вольтметры делятся на аналоговые и цифровые. Аналоговые приборы имеют шкалу и стрелку, указывающую значение напряжения, двигаясь от нуля. Эти приборы работают по следующему принципу: входное переменное напряжение преобразуется в постоянное, повышается и поступает на детектор. Затем выходной сигнал отклоняет стрелку. Чем больше отклоняется указатель, тем больше входное напряжение.

При измерении напряжения аналоговым вольтметром необходимо соблюдать полярность подключения. При отрицательных напряжениях стрелка будет двигаться влево от нуля, при положительных — вправо. Если шкала вашего вольтметра не имеет возможности отклонять стрелку в обоих направлениях, то прикоснитесь красным щупом к точке, которой ранее касались белым щупом, чтобы измерить отрицательное напряжение. Или наоборот (цвет стилуса может быть разным).

В цифровом вольтметре показания напряжения отображаются в электронном виде.

Благодаря схеме универсального вольтметра можно определять напряжение постоянного и переменного тока в зависимости от переключателя режима настройки и его положения.

Вольтметры цифрового типа.

Измерения с помощью цифрового вольтметра будут более точными, чем с помощью аналогового вольтметра. Измерения производятся путем преобразования аналогового входного напряжения в цифровой код, который подается на цифровой считыватель, а полученный двоичный код затем преобразуется в десятичные цифры для отображения на дисплее.

Точность измерения напряжения обусловлена дискретным характером аналого-цифрового преобразователя, входящего в состав устройства.

Аналоговые электромеханические

Это простые приборы стрелочного типа, в которых в цепь встроено дополнительное сопротивление для увеличения пределов измерения.

Хотя внутреннее сопротивление достаточно высокое, погрешность в устройствах этого типа высока. Поэтому их нельзя использовать для измерений, требующих высокой точности, например, в лаборатории.

Важное замечание: Как использовать вольтметр для определения его показаний? Смотря на указатель и ссылаясь на значение шкалы.

Инструменты с подвижной катушкой

Типы измерительных приборов с подвижной катушкой Существует два типа аналоговых вольтметров. К ним относятся.

• Приборы с подвижной катушкой на постоянных магнитах
• Приборы с подвижными катушками

Приборы с подвижной катушкой на постоянных магнитах

Приборы с постоянными магнитами и подвижными катушками реагируют только на постоянный ток. Эти инструменты имеют постоянный магнит для создания магнитного поля. Катушка намотана вокруг мягкого железа и вращается вокруг собственной вертикальной оси. Когда ток проходит через катушку, создается отклоняющий момент в соответствии с уравнением силы Лоренца.

Устройство с подвижной катушкой, например, динамо, состоит из двух катушек. Одна катушка закреплена, а другая вращается вокруг нее. Взаимодействие двух полей создает отклоняющий момент.

Инструменты с подвижным железом

Инструмент подвижного утюга используется в цепях переменного тока и подразделяется на простой подвижный утюг, динамометрический тип и индуктивный инструмент. Он состоит из мягкого железа, содержащего подвижные и неподвижные катушки.

Взаимодействие токов, генерируемых этими элементами, создает отклоняющий момент. Диапазон расширяется путем подключения резистора последовательно с катушкой.

Электростатический вольтметр

Он работает по принципу электростатики, когда отталкивающая сила между двумя заряженными пластинами отклоняется стрелкой, прикрепленной к пружине.

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

Аналоговые электронные вольтметры общего назначения

Аналогичен электромеханическому прибору — тот же метод индикации циферблата, но с внутренним измерительным усилителем. Его основная цель — увеличить внутреннее сопротивление, что, в свою очередь, положительно влияет на пределы измерения. Для этих приборов эти пределы гораздо ниже.

Цифровые электронные вольтметры общего назначения

Принцип работы цифрового прибора основан на АЦП. Он преобразует измеренное напряжение в электронный сигнал, который затем отображается на дисплее в виде числа. Качество и точность зависит от установленного на нем A/D конвертера.

Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока

Вакуумный диод используется для проверки напряжения, которое измеряется относительно опорной разности потенциалов, от генератора внутри прибора. Благодаря такому принципу измерения можно охватить очень большой диапазон частот, от низких до очень высоких напряжений. Гарантируется очень высокая точность измерений.

Импульсные

Импульсный вольтметр — это прибор для измерения периодических и одиночных отклонений сигнала.

Фазочувствительные

Эти измерительные приборы используются для сбора информации о комплексных напряжениях. На них установлены два дисплея. Они показывают две составляющие комплексного напряжения.

Селективные

Они используются для измерения разности потенциалов на основной частоте. Их также можно использовать для определения амплитудных составляющих сложных форм.

Вакуумный ламповый вольтметр

Эти типы приборов могут выполнять измерения напряжения переменного/постоянного тока и сопротивления. В этих устройствах используется электронный усилитель между входом и прибором.

Если в таком приборе в усилителе используется вакуумная лампа, он называется вакуумным ламповым вольтметром (ВТВМ). VTVM используются для измерений переменного тока высокой мощности.

Полевые транзисторы (ПТ) — это транзисторы, которые используют электрическое поле для управления электрическим поведением устройства. Они также известны как монопольные транзисторы. Вольтметры на основе FET используют эту характеристику FET при измерении напряжения.

Наименования и обозначения

Все бытовые вольтметры маркируются соответствующим кодом, обозначающим их характеристики. Поэтому для определения их структуры и типа вам не потребуется сопроводительная документация. Первая буква рассказывает о модификациях и устройстве.

Видовые наименования

Разделены в соответствии с диапазоном напряжений, которые могут быть использованы
от очень низких напряжений до нескольких тысяч вольт. Векторные измерители также могут использоваться для измерения изменения фазы.

Обозначения

Существует две системы маркировки. Один обращает внимание на тип устройства, а другой — на характеристики тока. Если в руках находится электрический прибор, он будет обозначен буквой «D». Буква «М» в начале названия будет указывать на магнитоэлектрическое устройство. На электростатике ставится «С». Буквы «F, Sch» используются для различения электронных приборов, а «C» — для обозначения типа выпрямителя. Если вольтметр термоэлектрический, то можно найти букву «Т», а «Е» — электромагнитный.

В зависимости от измеряемого напряжения прибор будет иметь свой собственный код. Он начинается с буквы «В» — вольтметр. После этого следует цифра. Например, 2 предназначено для устройств, используемых для постоянного тока, цифра 3 обозначает устройства, используемые исключительно для переменного тока, а 4 — импульсы. Код B7 определяет универсальное устройство. B5 и B6, соответственно, используются для фазочувствительных и селективных устройств.

Универсальный вольтметр B7-27

Установление типа вольтметра по названию.

Чтобы узнать тип вольтметра, вам не нужна его техническая документация. Например, первая буква названия вольтметра содержит информацию о типе прибора и о том, как он работает. Первая буква в названии «Д» обозначает электрический вольтметр; «М» — магнитоэлектрический; «С» — электростатический, «Т» — термоэлектрический; «Ф, Щ» — электронный; «Э» — электромагнитный; «Ц» — выпрямительный вольтметр.

Название радиовольтметра начинается с буквы «B». Затем следует цифра, обозначающая тип прибора, после которой ставится тире и две цифры, по которым можно идентифицировать вольтметр: B2, B3, B4 — приборы для постоянного, переменного или импульсного токов. B5 — фазочувствительные вольтметры, B6 — селективные; B7 — универсальные.

Технические характеристики

Характеристики вольтметра зависят от его предназначения. Например, устройство для измерения напряжения постоянного тока может иметь два, три или более диапазонов. Это число является одной из самых важных характеристик.

При выборе вольтметра следует.

1. Обратите внимание на такую характеристику, как входное сопротивление. Это зависит от диапазона в сети, в котором находится напряжение измеряемого сегмента
2. Обратите внимание на значение деления прибора и его погрешность измерения.
3. Если вы уже приобрели универсальный вольтметр, необходимо учесть диапазоны, в которых он может работать: сопротивление, ток, температура.

Принцип работы

Как уже упоминалось выше, существует две разновидности вольтметров в зависимости от принципа действия — электромеханические и электронные. Первые построены как магнитная система, способная реагировать на электрическое поле. Основным недостатком этих устройств является то, что при подключении к источнику питания они способны влиять на сам источник, поэтому их показания часто бывают неточными.

Электронные приборы, которые становятся все более популярными в цифровую эпоху, могут преобразовывать аналоговые сигналы в цифровые. Такие устройства недороги и очень просты в использовании.

При подключении устройства к источнику питания важно соблюдать основное правило: его клеммы должны быть соединены с той точкой в цепи, где обнаружено напряжение. Такое соединение известно как параллельное соединение. Это требование необходимо соблюдать, иначе устройство может просто перегореть.

Вольтметр в электрической цепи

Вольтметр подключается к цепи в точке, где необходимо измерить напряжение.

Обратите внимание, что если амперметр, подключенный последовательно к цепи, будет показывать одно и то же значение тока во всех частях цепи, то с вольтметром у нас совершенно другая ситуация. Он предназначен для измерения напряжения на определенном участке цепи.

Вольтметр имеет свой символ на принципиальной схеме (рис. 2). Он выглядит как круг с буквами V$ в центре.

Как подключать вольтметр и производить измерения?

Вольтметр всегда должен быть подключен параллельно с электрооборудованием или компонентом, для которого измеряется напряжение (рис. 2).

Рисунок 2. Метод измерения напряжения через компонент — R

Основная идея заключается в том, что клеммы вольтметра подключаются к тем точкам цепи, между которыми необходимо измерить напряжение.

Однако следует помнить, что при таком подключении часть тока IV будет протекать через вольтметр, а не через измеряемую ячейку R. Таким образом, мы имеем дело с ситуацией, когда действие измерения физической величины изменяет значение этой величины. Это не единственный подобный пример в физике.

Как видно из предыдущих рассуждений, для измерения истинного значения напряжения на элементе цепи нам нужен вольтметр с бесконечным сопротивлением. Тогда через измерительный прибор не будет протекать ток, поэтому измерения будут неискаженными. На практике добиться бесконечного сопротивления в вольтметре невозможно. Однако в настоящее время продаются вольтметры с чрезвычайно высоким внутренним сопротивлением, превышающим 100 ТОМ.

Стоит отметить, что считываемое значение напряжения всегда меньше истинного значения. Это пример систематической ошибки измерения.

Согласно закону Ома, истинное значение напряжения через элемент R на рисунке 2 для одной части цепи равно U = I*R

Однако, поскольку вольтметр имеет внутреннее сопротивление, он показывает значение UV = IV * RV = IR * R .

После простого преобразования мы получим реальное значение напряжения на проверяемом элементе цепи R следующим образом: U = UV * (1 + R/RV)

Эта формула подтверждает наше предыдущее утверждение о том, что идеальный вольтметр должен иметь бесконечное внутреннее сопротивление. Поскольку коэффициент сопротивления в этой формуле стремится к бесконечности, измеренное значение UV стремится к истинному значению U. Поскольку в реальности не существует прибора, удовлетворяющего этому идеальному условию, вольтметр должен быть выбран таким образом, чтобы вносимая им погрешность при выполнении измерения находилась в пределах ожидаемой погрешности измерения.

Вывод: Чем выше внутреннее сопротивление вольтметра, тем меньше погрешность измерения; поэтому вольтметры всегда имеют высокое сопротивление.

Как и амперметр, вольтметр маркируется знаком «+» на одной из своих клемм. Эта клемма всегда должна быть подключена к проводу, идущему от положительной клеммы источника тока. В противном случае стрелка отклонится в противоположном направлении. Отрицательная клемма подключается к проводу, идущему от отрицательной клеммы источника тока.

Расширение диапазона измерений.

Для аналоговых вольтметров диапазон измерения в принципе ограничен концом шкалы; если на прибор подается более высокое напряжение, то, с одной стороны, игла больше не может отклоняться, а с другой стороны, даже сам прибор может быть поврежден (неисправность). Для дальнейшего расширения диапазона измерений необходимо использовать подходящую схему, чтобы в вольтметр поступала только часть измеряемого напряжения.

Этого можно достичь, объединив вольтметр с последовательно подключенным резистором (их также называют «дополнительными резисторами»). Например, если вольтметр с диапазоном измерения 50 мВ имеет внутреннее сопротивление 100 Ом, то последовательное включение резистора сопротивлением 900 Ом приведет к падению напряжения на вольтметре всего на 1/10 часть от этого значения. Таким образом, диапазон измерения увеличивается в 10 раз, и вольтметр может измерять напряжение до 500 мВ.

Верхний предел расширенного диапазона измерений практически отсутствует. Если значение последовательного сопротивления в приведенном выше примере составляет 99 900 Ом, то при общем сопротивлении 100 000 Ом на вольтметре падает только 1/1000 от приложенного напряжения. Соответственно, можно измерить напряжение в 1000 раз больше, т.е. максимум 50 В.

На рисунке 3 ниже вы можете более наглядно увидеть, как аддитивные резисторы соединены в схеме.

Рисунок 3. Расширение диапазона измерения вольтметра

Если мы хотим измерить напряжение до U1 с помощью вольтметра с диапазоном до UV, мы можем написать: U1 = I*RP + UV.

Также: UV = I*RV , тогда

После преобразования получаем, что величина сопротивления добавочного резистора должна составлять

rp = (u1 / uv — 1) * rv

Мы также можем уменьшить диапазон измерения вольтметра. Для этого мы используем делитель напряжения, как показано на рис. 4.

Рисунок 4. Делитель напряжения для уменьшения диапазона измерения вольтметра от UV до U1

При использовании цифрового измерительного прибора измерение производится электронным способом и отображается на дисплее в цифровом виде. Однако проблема погрешности измерений и принцип расширения диапазона измерений одинаковы как для аналоговых, так и для цифровых измерительных приборов.

Правила подключения вольтметра в электрическую цепь

• Клеммы вольтметра должны быть подключены к тем точкам цепи, где необходимо измерить напряжение. Такое соединение известно как параллельное соединение (Рисунок 3).

Рисунок 3: Параллельное подключение вольтметра в цепи

Более подробно о параллельных соединениях вы узнаете в следующих уроках.

• На одной клемме вольтметра имеется знак «+». Провод, подключенный к этой клемме, должен быть соединен с проводом, идущим от положительной клеммы источника тока (рис. 4). Если вы сделаете неправильное подключение, стрелка вольтметра начнет отклоняться в другую сторону.

Измерение напряжения вольтметром в электроприборе

Используя приведенные выше правила, давайте попробуем провести практический эксперимент по измерению напряжения.

Допустим, его нужно измерить на электрической лампочке. Давайте соберем схему, состоящую из выключателя, лампы и источника тока. Подключите амперметр последовательно к этой цепи. Подключите вольтметр параллельно к клеммам лампы (рис. 5).

Обратите внимание, что здесь с помощью амперметра мы измеряем силу тока электрической лампы. Мы используем вольтметр для измерения его напряжения.

Амперметр подключен последовательно, а вольтметр — параллельно.

И какой должна быть сила тока через вольтметр по сравнению с силой тока в цепи?

Да, это разные вещи. Вольтметр сконструирован так, что ток, протекающий через него, очень мал по сравнению с током в самой цепи. Это устраняет колебания напряжения между точками, к которым подключен вольтметр. Это также помогает получить более точное значение напряжения.

Измерение напряжения вольтметром на полюсах источника тока

Как использовать вольтметр для измерения напряжения на полюсах источника питания?

Чтобы узнать напряжение на полюсах источника питания, можно подключить к нему вольтметр (рис. 7). Не забывайте обращать внимание на полярность при подключении! С другой стороны, амперметр не может быть подключен к такой цепи.

Постоянного тока

Рис. 2. Измерение напряжения постоянного тока

Для цепей постоянного тока вот как измерить напряжение с помощью цифрового мультиметра. Для этого.

1. Переведите переключатель на мультиметре в положение постоянного напряжения. Это обозначается на панели латинской буквой V со знаком «=», символами «+» и «-«, а также аббревиатурой DC.
2. Выберите желаемый предел измерения, который максимально близок к предполагаемому номинальному значению, но выше измеряемого значения.
3. Вставьте щуп в соответствующий разъем — черный к контакту COM и красный к контакту V.
4. Поместите щуп мультиметра одновременно на обе точки — красный на положительную клемму, а черный на отрицательную. Если вы заранее не знаете положение потенциала, а показания отрицательные, просто измените полярность.

На дисплее вы увидите показания вольтметра. Если значение слишком мало, переключите ручку на нижний предел измерения. При применении пробника старайтесь избегать высоких переходных сопротивлений, так как это может внести значительные погрешности в измерения.

Переменного тока

Рисунок 3. Измерение напряжения переменного тока

В бытовых цепях переменного тока необходимо учитывать опасность, связанную с их номиналом 220/380 В. Поэтому, если мультиметр не может быть подключен непосредственно во время работы, при отключении напряжения его следует подключать с помощью зажимов типа «крокодил».

Во всех остальных отношениях процедура измерения одинакова.

1. Переключите ручку мультиметра в положение, в котором измеряется переменное напряжение. Это отображается на панели как V с символом «~» или аббревиатурой AC.
2. С помощью ручки установите делитель напряжения на желаемый предел на основе ближайшего более высокого потенциала относительно измеряемого значения.
3. Подключите щуп к соответствующим клеммам: черный — к клемме COM, красный — к клемме V.
4. Подключите измеритель к нужному устройству, отметив, что полярность зонда не важна.

На дисплее будет отображаться фактическое значение разности потенциалов, которое является базовым значением для всех расчетов. Но в дополнение к этому существует амплитудное значение, которое в √2 раза или в 1,41 раза больше эффективного значения.

Реальные примеры измерения напряжения

Простейшим примером измерения напряжения в домашних условиях является пальчиковая кнопочная батарейка. Здесь нужно поднести черный щуп к клемме «-«, а красный щуп к клемме «+» и установить положение переключателя на 2 В постоянного тока.

Рисунок 4. Пример измерения напряжения батареи

Если показания батареи 1,5 В находятся в диапазоне от 1,6 до 1,2 В, это относится ко всем приборам, если они падают до 1-0,7 В, это активирует пульсирующее устройство, например, часы. Если вольтметр показывает 0,6 В или ниже, разряд достиг критического значения.

При измерении разности потенциалов в бытовых источниках питания щуп следует прикоснуться к контактам розетки. Поскольку изолированная часть щупа имеет ограничительное кольцо с длинным стержнем за ним, вы можете безопасно дотянуться до розетки без риска прикоснуться к токоведущим частям. Допустимым считается отклонение в 10% от номинального значения, т.е. между 198 и 142 В.

Также можно измерить разность потенциалов на выходе аккумулятора автомобиля или другого компонента в цепи. Для этого поместите черный щуп мультиметра на «-» сторону батареи, а красный щуп — на «+» сторону.

Если батарея заряжена, показания вольтметра должны составлять от 12 до 14 В, но есть модели, которые значительно отличаются. Вольтметр также можно использовать для диагностики различных возможных причин неисправностей.

Меры безопасности

Поскольку сам прибор имеет высокое сопротивление и подключен параллельно источнику питания, вероятность того, что человек получит сильный удар током во время работы, очень мала. Однако, если вольтметры используются в промышленности, часто приходится иметь дело с высокими напряжениями и другими величинами, характеризующими ток.

Вы должны быть очень осторожны при измерении сетевого напряжения с помощью этого электроизмерительного прибора. Не прикасайтесь к устройству руками. Перчатки из непроводящих материалов, например, из резины, помогут избежать несчастных случаев.

Никогда не прикасайтесь к проводам под напряжением, даже если вы знаете, что напряжение не очень высокое — например, вольт или даже ниже.

Самодельные устройства

Как сделать вольтметр своими руками, для чего он нужен, как устроен, как подключается, как пользоваться вольтметром — вот неполный перечень вопросов, которые возникают как у начинающих радиолюбителей, так и у случайных пользователей. Принцип работы вольтметра или вольтметра обсуждался ранее при рассмотрении различных типов и видов вольтметров.

Вольтметр можно изготовить самостоятельно по очень низкой цене. Основной частью вольтметра является стрелочный манометр. На шкале имеется символ напряжения — латинская буква «V». Конечно, желательно иметь вольтметр с требуемым диапазоном измерения. На шкале слева должна быть буква «О», а справа — число, обозначающее предельное значение напряжения, измеряемого данным прибором.

Это значение определяется величиной дополнительного сопротивления в корпусе готового прибора и током полного отклонения стрелки в микроамперах.

Часто необходимо измерять напряжение в широком диапазоне. Для обеспечения приемлемой точности необходимо использовать универсальные весы с набором дополнительных сопротивлений. Их количество зависит от напряжения, которое необходимо измерить в задании.

Использование дополнительных резисторов позволяет измерять напряжения, превышающие последнюю цифру на шкале. Для измерения более низких значений напряжения с достаточной точностью необходимо найти прибор с меньшим максимальным значением шкалы или модифицировать существующий прибор, изменив значение дополнительных резисторов в корпусе прибора.

Входное сопротивление аналогового вольтметра оценивается величиной относительного сопротивления. Его единица измерения — кОм/В. Это означает, что значение входного сопротивления прибора будет различным для разных значений измеряемого напряжения. Таким образом, делается вывод, что наиболее точное измерение происходит на правой стороне весов. Здесь внутреннее сопротивление вольтметра имеет еще большее значение, и его подключение оказывает менее негативное влияние на работу схемы. Выберите устройство с высоким значением удельного сопротивления.

Если необходимо измерить переменное напряжение, эту проблему можно решить, внеся небольшое изменение в схему самодельного прибора. Входное напряжение должно быть выпрямлено, чтобы сделать его однополярным.

Чтобы микрометр работал правильно, ток должен протекать только в одном направлении через обмотки рамки прибора (клеммы прибора обозначены «+» и «-«). Только тогда стрелка прибора будет отклонена. Выпрямление может быть одно- или двухполупериодным. Это зависит от выбранной схемы выпрямителя. Чтобы определить фактическое напряжение, разделите показания счетчика примерно на 3 (однополупериодное выпрямление) или 1,5 (двуполупериодное выпрямление).

Несколько советов начинающим

Эти советы помогут новичкам, которым впервые приходится использовать вольтметр в своей работе. Их не так много.

• Подключите вольтметр.
• Соблюдайте полярность.

Полярность пробников, подключенных к вольтметру, должна соответствовать полярности напряжения, указанной на схеме.

Вольтметр всегда должен быть подключен параллельно измеряемой цепи. В отличие от амперметра, который подключается в разрыв. Для схем полуцикловых выпрямителей переменного тока полярность измерительного зонда можно не учитывать. Зонд следует держать так, чтобы ваша рука касалась только изолированной части зонда.