En person som är långt ifrån elektriska kretsar, spänningar, strömmar och resistanser kommer knappast att omedelbart kunna svara på denna fråga: vad mäter en voltmeter? Eftersom svaret är uppenbart, om du bara läser den andra hälften av artikelns titel, kommer vi att avslöja detta ämne lite mer detaljerat. I synnerhet kommer vi att överväga mätning av spänning i vardagen, egenskaperna hos enheter, funktionsprincipen.
Definition
En voltmeter är en mätanordning som låter dig få värdet på spänning eller elektromotorisk kraft i en DC- eller AC-krets. Instrumentets räckvidd kan sträcka sig upp till 1000 V eller mer. Allt beror på dess syfte. För att bättre förstå vad det är, överväg definitionen av elektromotorisk kraft. Eftersom det ofta förväxlas med nätspänningen bör de separeras från varandra.
EMF och spänning: skillnad
Så, EMF är en fysisk storhet som kännetecknar det arbete som utförs av alla krafter av icke-elektrisk natur att röra sigenhet positiv laddning längs konturen i fråga. I det vanligaste fallet visar det en energikällas förmåga att skapa en eller annan potentialskillnad vid två åtskilda punkter i kretsen. Den mäts, som spänning, i volt. Den skiljer sig från den genom att den kännetecknar strömförsörjningen vid tomgång, det vill säga utan anslutning till nätverket.
När det finns en ström i kretsen, det vill säga den är sluten, dyker ett annat mer bekant koncept upp - spänning. Dessutom kan den tas både för själva strömkällan vid dess terminaler och i vilken del av kretsen som helst. Spänningsmätning är identifieringen av potentialskillnaden mellan två åtskilda punkter. För en kraftkälla är den vanligtvis något mindre än den elektromotoriska kraften när den ingår i förbrukningskretsen. Faktum är att både EMF och spänning är samma, med den enda skillnaden är vilken fysisk process som genererar potentialskillnaden mellan de två punkter där mätningen görs.
Typer av voltmetrar
Här bör två huvudtyper särskiljas: bärbar och stationär. Det bärbara spänningsmätinstrumentet kan inte bara dras för hand. Det inkluderar vanligtvis funktionalitet för att kontrollera strömmar och motstånd i kretsen, såväl som ledarnas temperatur, etc. Stationära enheter är ofta strukturellt integrerade med själva nätverket, där mätningen utförs till exempel i elcentraler, paneler etc.
Angående klassificering enligt principenåtgärder, då kan vi särskilja flera typer av elektromekaniska voltmetrar och två typer av elektroniska. De senare är analoga och digitala. Elektromekaniska voltmetrar använder ett magnetiskt omvandlarsystem för att erhålla spänningsavläsningar. Elektroniska enheter digitaliserar den mottagna signalen med hjälp av en ADC. Voltmeteravläsningar, beroende på principen för datapresentation, visas antingen med en pilpekare eller på en speciell digital display.
En klassificering till - enligt syfte. Det låter dig dela upp enheterna i DC- och AC-mätare, såväl som faskänsliga, puls- och universella. För de senare finns nästan hela utbudet av signaler tillgängligt, vars spänning måste vara känd.
Huvudspecifikationer
Bero på enhetens syfte. Till exempel har en DC-voltmeter vanligtvis flera mätområden, så deras antal kommer att vara en av de viktigaste tekniska egenskaperna. Dessutom har nästan alla enheter en viss ingångsimpedans, som för övrigt beror på spänningsområdet för den kretsdel som studeras.
Fortfarande viktiga egenskaper är naturligtvis fel, såväl som skalans upplösning eller minsta avläsningssteg, om vi pratar om en digital voltmeter. Om användaren har fått en universell enhet för mätning av spänning, gränserna för de kvantiteter som han kan arbeta med, till exempel strömmar, motstånd, temperaturer, samtintervall, fel och frekvenser för variabla signaler.
Arbetsprincip
Den övergripande driften av enheten är mycket implementeringsberoende. Om det är en elektromekanisk voltmeter finns det ett magnetiskt system som är känsligt för den strömmande strömmen. Beroende på dess värde ökar också avvikelsen för pekarpilen, som är mekaniskt ansluten till kretsen, ramen eller något annat som används för att omvandla ström i kretsen. Noggrannheten hos sådana enheter är inte särskilt hög, eftersom den inte tillåter erhållande av höga värden på ingångsresistans, vilket innebär att den introducerar allvarliga förvrängningar i mätningar, eftersom parasitisk ledning läggs till kretsen.
Digitala voltmetrar, som på senare tid har fått stor spridning i vardagen, har ett stort antal elektronik under locket. Detta beror på omvandlingen av den analoga signalen som tas emot vid enhetens ingång till digital form med hjälp av en ADC. För den som verkligen är intresserad finns det en stor mängd litteratur om ämnet. En sådan voltmeter, vars pris fluktuerar inom några hundra rubel, gör naturligtvis inte anspråk på att ha ett brett utbud av möjligheter och stor noggrannhet, men den är ganska kapabel att mäta spänningen vid terminalerna på ett bilbatteri eller i ett 220 V-nätverk.
Anslutning i en kedja
Voltmetern i kretsen är alltid ansluten parallellt med belastningen eller strömkällan, om du behöver mäta dess EMF eller spänning vid terminalerna. Det är därför det finns så stränga krav på enhetens ingångsimpedans, eftersom en sådan anslutninginnebär uppkomsten av ytterligare konduktivitet i kretsen.
Du bör inte i något fall ansluta en voltmeter, vars pris är åtminstone lite högt, i serie i kretsen. Annars riskerar användaren att helt enkelt bränna enheten, utan att hinna ta reda på vad det handlade om. Även om den överlever en sådan barbarisk behandling, bör man inte lita på dess avläsningar, eftersom strömmen i kretsen genomgår allvarliga förändringar när voltmetern är ansluten på detta sätt, vilket återigen skjuter in i det okända möjligheten att veta den faktiska spänningen i sektionen där mätningarna är gjorda.
Användarsäkerhetsåtgärder
Eftersom motståndet i själva voltmetern är ganska stort i de flesta fall, och anslutningskretsen därför används parallellt, är risken för allvarliga elektriska stötar i en lågspänningskrets minimal. Men om vi pratar om industriella enheter, särskilt i en stationär version, innebär detta enorma värden av de uppmätta värdena för både spänningar och, troligen, strömmar. Därför måste säkerhetsåtgärderna här vara på högsta nivå, och utan tillräcklig kunskap, gummihandskar, mattor och andra lämpliga åtgärder är naturligtvis all aktivitet kontraindicerad. Vad voltmetern mäter är med största sannolikhet mycket livsfarligt, så vi rekommenderar att inte fresta ödet. I vilket fall som helst bör du inte röra bara ledningar, även om kretsen per definition är lågspänning.
Slutsats
Vi svarar på frågan om vad voltmetern mäterbetraktas i allmänna termer av dess enhet, huvudsakliga tekniska egenskaper, klassificering. Naturligtvis gör denna korta recension inte anspråk på att vara heltäckande, särskilt med tanke på läsarens bristande grundläggande kunskaper om elektroteknik.
Sammanfattningsvis bör det noteras att voltmetern naturligtvis mäter spänningen i den del av kretsen som den är parallellkopplad till. Annars kommer hans vittnesmål att vara opålitligt, för att inte tala om faran för en eventuell förlust av dyr utrustning. Läsaren bör vara försiktig när du använder enheten hemma, eftersom kontakt med högspänningssektioner i kretsarna är livsfarlig.
