O persoană care este departe de circuite electrice, tensiuni, curenți și rezistențe cu greu va putea răspunde imediat la această întrebare: ce măsoară un voltmetru? Întrucât răspunsul este evident, dacă tocmai ați citit a doua jumătate a titlului articolului, vă vom dezvălui acest subiect puțin mai detaliat. În special, vom lua în considerare măsurarea tensiunii în viața de zi cu zi, caracteristicile dispozitivelor, principiul de funcționare.
Definiție
Un voltmetru este un dispozitiv de măsurare care vă permite să obțineți valoarea tensiunii sau a forței electromotoare într-un circuit DC sau AC. Raza de acțiune a instrumentului se poate extinde până la 1000 V sau mai mult. Totul depinde de scopul lui. Pentru a înțelege mai bine ce este, luați în considerare definiția forței electromotoare. Deoarece este foarte des confundat cu tensiunea de rețea, acestea ar trebui separate unul de celăl alt.
EMF și tensiune: diferență
Deci, EMF este o mărime fizică care caracterizează munca efectuată de orice forță de natură neelectrică pentru a se deplasasarcină pozitivă unitară de-a lungul conturului luat în considerare. În cel mai frecvent caz, arată capacitatea unei surse de energie de a crea una sau alta diferență de potențial în două puncte distanțate din circuit. Se măsoară, ca și tensiunea, în volți. Se deosebește de acesta prin faptul că caracterizează alimentarea la repaus, adică fără conectarea la rețea.
Când există un curent în circuit, adică este închis, apare un alt concept mai familiar - tensiunea. Mai mult, poate fi luat atât pentru sursa de alimentare în sine la bornele sale, cât și în orice parte a circuitului. Măsurarea tensiunii este identificarea diferenței de potențial dintre două puncte distanțate. Pentru o sursă de energie, este de obicei ceva mai mică decât forța electromotoare atunci când este inclusă în circuitul de consum. De fapt, atât EMF, cât și tensiunea sunt aceleași, singura diferență fiind procesul fizic care generează diferența de potențial dintre cele două puncte în care se face măsurarea.
Tipuri de voltmetre
Aici ar trebui să se distingă două tipuri principale: portabil și staționar. Instrumentul portabil de măsurare a tensiunii nu poate fi târât doar cu mâna. Include de obicei funcționalitate de verificare a curenților și rezistențelor din circuit, precum și a temperaturii conductorilor etc. Dispozitivele staționare sunt adesea integrate structural cu rețeaua însăși, în care măsurarea este efectuată, de exemplu, în tablouri electrice, panouri etc.
Referitor la clasificarea conform principiuluiacțiuni, atunci putem distinge mai multe tipuri de voltmetre electromecanice și două tipuri de cele electronice. Acestea din urmă sunt analogice și digitale. Voltmetrele electromecanice folosesc un sistem traductor magnetic pentru a obține citiri de tensiune. Dispozitivele electronice digitizează semnalul primit folosind un ADC. Citirile voltmetrului, în funcție de principiul prezentării datelor, sunt afișate fie printr-un indicator cu săgeată, fie pe un afișaj digital special.
Încă o clasificare - în funcție de scop. Vă permite să împărțiți dispozitivele în contoare DC și AC, precum și sensibile la fază, impuls și universale. Pentru acesta din urmă, este disponibilă aproape întreaga gamă de semnale, a căror tensiune trebuie cunoscută.
Specificații principale
Depinde de scopul dispozitivului. De exemplu, un voltmetru DC are de obicei mai multe intervale de măsurare, astfel încât numărul acestora va fi una dintre cele mai importante caracteristici tehnice. În plus, aproape toate dispozitivele au o anumită impedanță de intrare, care, apropo, depinde de domeniul de tensiune al secțiunii circuitului studiat.
Încă caracteristici importante sunt, desigur, erorile, precum și rezoluția scalei sau pasul minim de citiri, dacă vorbim de un voltmetru digital. Dacă utilizatorul a primit un dispozitiv universal pentru măsurarea tensiunii, limitele cantităților cu care este capabil să lucreze, de exemplu, curenți, rezistențe, temperaturi, precum șiintervale, erori și frecvențe pentru semnale variabile.
Principiul de lucru
Funcționarea generală a dispozitivului depinde în mare măsură de implementare. Dacă este un voltmetru electromecanic, există un sistem magnetic care este sensibil la curentul care curge. În funcție de valoarea sa, deviația săgeții indicator, care este conectată mecanic la circuit, cadru sau altceva care este utilizat pentru a converti curentul în circuit, crește și ea. Precizia unor astfel de dispozitive nu este foarte mare, deoarece nu permite obținerea unor valori mari ale rezistenței de intrare, ceea ce înseamnă că introduce distorsiuni serioase în măsurători, deoarece circuitului i se adaugă conducție parazită.
Voltmetrele digitale, care au devenit recent răspândite în viața de zi cu zi, au un număr mare de electronice sub capac. Acest lucru se datorează conversiei semnalului analogic primit la intrarea dispozitivului în formă digitală folosind un ADC. Pentru cei care sunt cu adevărat interesați, există o cantitate mare de literatură pe această temă. Un astfel de voltmetru, al cărui preț fluctuează în câteva sute de ruble, desigur, nu pretinde că are o gamă largă de posibilități și o mare precizie, dar este destul de capabil să măsoare tensiunea la bornele bateriei unei mașini sau în o rețea de 220 V.
Conexiune în lanț
Voltmetrul din circuit este întotdeauna conectat în paralel cu sarcina sau sursa de alimentare, dacă trebuie să-i măsurați EMF sau tensiunea la bornele. De aceea, există cerințe atât de stricte pentru impedanța de intrare a dispozitivului, deoarece o astfel de conexiuneimplică apariția unei conductivitati suplimentare în circuit.
În niciun caz nu trebuie să conectați un voltmetru, al cărui preț este cel puțin puțin ridicat, în serie în circuit. În caz contrar, utilizatorul riscă să ardă pur și simplu dispozitivul, fără să aibă timp să afle despre ce este vorba. Chiar dacă supraviețuiește unui astfel de tratament barbar, citirile sale nu trebuie să fie de încredere, deoarece curentul din circuit suferă modificări serioase atunci când voltmetrul este conectat în acest fel, împingând din nou în necunoscut posibilitatea de a cunoaște tensiunea reală a secțiunii în care se fac măsurătorile.
Măsuri de siguranță în exploatare
Deoarece rezistența voltmetrului în sine este destul de mare în cele mai multe cazuri, iar circuitul de conectare este utilizat în mod corespunzător în paralel, riscul unui șoc electric grav într-un circuit de joasă tensiune este minim. Totuși, dacă vorbim de dispozitive industriale, mai ales într-o versiune staționară, aceasta implică valori uriașe ale valorilor măsurate atât ale tensiunilor, cât și, cel mai probabil, ale curenților. Așadar, aici măsurile de siguranță trebuie să fie la cel mai în alt nivel, iar fără cunoștințe suficiente, mănuși de cauciuc, covorașe și alte măsuri adecvate, desigur, orice activitate este contraindicată. Ceea ce măsoară voltmetrul este cel mai probabil foarte periculos, așa că vă recomandăm să nu tentați soarta. În orice caz, nu trebuie să atingeți firele goale, chiar dacă circuitul este prin definiție de joasă tensiune.
Concluzie
Răspunzând la întrebarea ce măsoară voltmetrul, noiconsiderat în termeni generali dispozitivul său, principalele caracteristici tehnice, clasificare. Desigur, această scurtă recenzie nu pretinde a fi cuprinzătoare, mai ales având în vedere lipsa cititorului de cunoștințe de bază despre inginerie electrică.
Rezumând, trebuie menționat că voltmetrul măsoară, desigur, tensiunea în secțiunea circuitului la care este conectat în paralel. În caz contrar, mărturia lui va fi nesigură, ca să nu mai vorbim de pericolul unei posibile pierderi de echipamente scumpe. Cititorul trebuie să fie atent când folosește dispozitivul acasă, deoarece contactul cu secțiunile de în altă tensiune ale circuitelor pune viața în pericol.
