Вольтметром измеряют: Что измеряет и показывает вольтметр

Содержание

Что измеряет и показывает вольтметр

Такой прибор, как вольтметр, знаком каждому еще со времен изучения физики, а точнее — электродинамики. Если знать, что измеряет вольтметр, можно применять его с пользой. Главное — помнить, что подключать в сеть его нужно параллельно, иначе показания будут неточными. При работе важно соблюдать меры предосторожности, так как электрический ток любого напряжения представляет опасность для жизни.

Подробнее о приборе

Вольтметр предназначен для измерения напряжения тока в электрической цепи. Название его происходит от традиционного для измерительных приборов слова «метр» и от единицы измерения напряжения — «Вольт». Достаточно включить такой прибор в сеть, и он начнет показывать значение напряжения.

Конечно, без погрешностей не обходится, но они незначительны. Для того чтобы показания прибора были идеальными, он должен иметь бесконечное внутреннее сопротивление, в противном случае неизбежно его влияние на ту цепь, к которой он подключен. Разумеется, такое сопротивление быть не может: идеальных вольтметров не бывает, но при их производстве делается все возможное, чтобы повысить внутреннее сопротивление.

Что такое напряжение

Чтобы точно понять, как работает и что показывает вольтметр, необходимо знать, что собой представляет объект его измерения. Важно понимать, что такое напряжение и от чего зависит его величина.

Как известно, из школьного курса физики, величина вычисляется по формуле U=IR, где:

  • U — это собственно и есть напряжение;
  • I — сила тока;
  • R — сопротивление на участке цепи.

Чтобы определить напряжение в сети, нужно умножить силу тока на сопротивление. Причем предварительно, следует узнать, чему равны две последние величины. Например, если сила тока равна 5 Ампер, а сопротивление на участке — 2 Ом, то напряжение составит 10 Вольт.

Впрочем, приведенная выше формула, хоть и максимально проста, но все же не дает представления о том, что же такое напряжение и зачем его вообще нужно измерять.

Ведь это лишь цифры, не более. Сам ток, к сожалению, не виден, как, впрочем, не видны и заряженные микроскопические частицы.

Для простоты понимания можно сравнить электрический ток в проводнике с предметами, которые часто нами наблюдаются в обыденной жизни. В частности, здесь поможет сравнение с движением воды в реках и водопадах: то есть ее течением с высокого уровня на низкий. Здесь напряжение соответствует высоте: разности уровней. Иными словами напряжение в электросети — это то же самое, что напор воды в реке. Если напряжения в сети нет, то нет и тока. Также не будет и течения в том водоеме, где уровень воды всюду одинаков, например, в пруду или в озере.

На шкале прибора обычно ставят букву «V». Это делается для того, чтобы его проще можно было отличить от других электроизмерительных приборов, например, от амперметра, который показывает силу тока. Дело в том, что эти приборы внешне очень похожи друг на друга.

Диапазон вольтметра может быть различным. Те приборы, которые предназначены для включения в слабую электрическую сеть, максимум могут показать 5 Вольт. Бывают приборы и с большим диапазоном, например, в 10 или в 25 Вольт. Более мощные устройства способны показывать и тысячу Вольт. Разумеется, все зависит от предназначения вольтметра.

Разновидности вольтметров

Есть несколько видов вольтметров.

В первую очередь устройства вольтметров подразделяются на две основные разновидности:

  1. Стационарные. Как правило, встроены в саму сеть и отсоединение их не представляется возможным.
  2. Мобильные. Их можно переносить с места на место и использовать в разных электросетях.

Выделяется также несколько видов вольтметров по принципу действия. Среди них есть множество электромеханических и пара электронных. Последние, в свою очередь, могут быть цифровыми и аналоговыми. Значение напряжения может указываться движущейся стрелкой или меняющимися электронными цифрами на дисплее.

Также вольтметры классифицируются по назначению. Среди них выделяются приборы, предназначенные для измерения постоянного тока или переменного.

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

Технические характеристики

Характеристики вольтметра зависят от его предназначения. Например, прибор, который измеряет напряжение постоянного тока, может обладать двумя, тремя или большим количеством диапазонов. Их число как раз и является одной из важнейших технических характеристик.

При выборе вольтметра нужно:

  1. Обращать внимание на такую характеристику, как входное сопротивление. Она зависит от того, в каком диапазоне находится напряжение исследуемого участка электросети
  2. Учитывать цену деления шкалы прибора и его погрешность в измерении.
  3. Если был приобретен универсальный вольтметр, то обязательно учесть диапазоны величин, с которыми вольтметр может работать: сопротивления, силы тока, температуры.

Меры безопасности

Поскольку сам прибор имеет большое сопротивление, а в сеть он подключается параллельно, вероятность того, что при работе с ним человек получит сильный удар током, минимальна. Однако если вольтметры используются в промышленности, часто приходится иметь дело с большими значениями напряжения и других величин, характеризующих электрический ток.

Нужно быть очень осторожным, измеряя напряжение в сети посредством этого электроизмерительного прибора. Ни в коем случае нельзя прикасаться к прибору голыми руками. Избежать несчастного случая помогут перчатки из непроводящего ток материала, например, из резины.

Нельзя прикасаться к оголенным проводам, даже если уже известно, что напряжение в них не очень велико, например, Вольт или еще меньше.

что он измеряет, как вольтметр включают в цепь и как пользоваться?

Самый востребованный прибор для измерения электрических параметров – это вольтметр. Снятие показаний проводится методом непосредственного отсчета, то есть модуль прибора подключается к тому участку цепи, с которого снимаются показания. Единица измерения – вольты.

Что измеряет вольтметр? Ответ не так однозначен, как кажется. Как минимум две величины, измеряемые этим прибором, на одних и тех же контактах будут отличаться. Это напряжение под нагрузкой и электродвижущая сила (ЭДС).

Последний параметр является разностью потенциалов между выходными контактами источника питания, и его величина существенно выше, чем действительное значение напряжения.

Для пользователей, не имеющих электротехнического образования, необходимо знать, как вольтметр включают в цепь. В отличие от амперметра – прибор подключается к измеряемому участку цепи параллельно.

При этом измерение производится именно на том участке цепи, который находится между измерительными контактами. Если одна электрическая схема состоит из множества последовательных нагрузочных элементов с разными параметрами – напряжение на каждом участке цепи будет различным.

Если прибор подключить непосредственно к контактам элемента питания (например батарейки), вы увидите величину ЭДС, а вовсе не действительное значение напряжения.

Классификация вольтметров

По принципу действия измерительного модуля:

Оснащенные электромеханическим исполнительным механизмом.
Процесс измерения построен на непосредственной линейной зависимости механического движения от измеряемой величины. Стрелка размещается на рамке-обмотке, которая на свободной оси размещена внутри постоянного магнитного поля.

Когда к рамке прикладывается напряжение – вокруг нее возникает электромагнитное поле. Головка проворачивается в магнитном поле постоянного магнита.

Оснащенные электронным измерительным инструментом.
Специальный блок преобразует приложенное напряжение в импульсный или аналоговый код, который передается на блок отображения. Он в свою очередь может быть цифровым или аналоговым.

По назначению:

  • Измерение напряжения (ЭДС) постоянного тока;
  • Измерение напряжения (ЭДС) переменного тока;
  • Приборы, способные измерять импульсное напряжение;
  • Фазочувствительные. Измеряют квадратурную составляющую напряжения первой гармоники. Основное применение – звуковая аппаратура;
  • Селективные. Измеряют напряжение в виде синусоиды, в узком диапазоне частот. Настройка измерительной головки на частоту способствует более точному измерению величины;
  • Универсальные. Из названия следует, что ими можно измерять напряжение (ЭДС) в любых условиях. Как правило, оснащены наборами гасящих резисторов (шунтов).

По способу исполнения:

Переносные.
Поскольку питание для работы прибора не требуется (за исключением электронных систем), эти вольтметры занимают мало места и имеют удобный корпус. Разновидностью прибора является мультиметр. Несмотря на компактные размеры, точность измерения достаточно высока.

Стационарные.
Размещены в мощном корпусе, как правило, имеют крупную шкалу. Имеют возможность механической установки прибора как по горизонтали, так и предела измерения. Имеют более высокую стоимость, но хорошая точность позволяет применять такие приборы даже в лабораториях.

Щитовые.
Выглядят, как переносные, устанавливаются в ниши контрольных шкафов.

Важно! Технология рабочей головки позволяет вольтметрам работать постоянно, в режиме 365/24. Для непрерывного мониторинга параметров электроустановок это очень удобно.

Прибор имеет очень малое внутреннее сопротивление. Причем независимо от конструкции: механический или электронный. Во время измерения неважно, как работает вольтметр, и на каком участке измеряется напряжение. На цепь не будет оказано никакого влияния.

Как пользоваться вольтметром?

Казалось бы, чего проще – подключай и меряй. На самом деле есть несколько правил, которые мы рекомендуем выполнять.

  1. Надо знать диапазон измерений. Вольтметр – достаточно чувствительный прибор, при перегрузке обмотка рамки или электронная схема моментально выйдет из строя. Если у вас милливольтметр – не следует совать проверочные провода в розетку бытовой сети 220 вольт;
  2. Механические приборы должны быть размещены в соответствие с инструкцией. На корпусе есть обозначение вертикального или горизонтального положения корпуса;
  3. Включается в цепь вольтметр независимо от наличия нагрузки или рабочего напряжения;
  4. Внимание! Если вы измеряете напряжение более 60 вольт – пользуйтесь проводами с увеличенным изолирующим покрытием. По возможности используйте диэлектрические перчатки, особенно при измерении величин от 400 вольт и выше.

Прибор в целом достаточно примитивный. При наличии старой базы деталей, доставшейся от СССР, можно изготовить неплохой вольтметр своими руками.

Как сделать вольтметр из подручных материалов?

Прежде всего, необходима головка прибора и набор резисторов и радиодеталей.

Для установления различного диапазона измерений необходим магазин резисторов. Их подключают последовательно с прибором. На каждом будет гаситься напряжение до приемлемой величины.

Диоды нужны для измерения переменного и постоянного напряжения с помощью одного и того же прибора. Вы создаете как бы переключатель диапазонов измерения.

Подготовьте нагрузку с изменяемой величиной. Убедитесь в том, что при повороте реостата, стрелка равномерно движется от начала шкалы до ее границы.

Подключите параллельно новый прибор, и юстировочный. Меняя нагрузку, добейтесь максимально точных значений контрольного прибора. В нужном диапазоне фиксируйте нагрузку, и наносите разметку на шкалу новодела. После калибровки прибор готов к работе.

Обратите внимание

Если вы хотите получать точные измерения постоянно – проверяйте прибор не реже чем один раз в полгода.

Посмотрите видео о вольтметре. Подробно о простом. Как пользоваться вольтметром, что им измеряют и как подключить к прибору.

About sposport

View all posts by sposport

Загрузка…

Как вольтметр измеряет напряжение

Для измерения переменного или постоянного напряжения в цепях переменного и постоянного тока используют прибор, называемый вольтметром. Поскольку напряжение присутствует между разными точками цепи или на полюсах источника напряжения, вольтметр подключается всегда параллельно исследуемому участку цепи или параллельно клеммам источника напряжения.

Можно, конечно, включить вольтметр и последовательно, в разрыв цепи, но тогда будет измерено напряжение источника, а не на участке цепи, так как цепь будет разомкнута, а сам вольтметр имеет при этом очень большое внутреннее сопротивление.

Вольтметры выпускаются как в виде отдельных электроизмерительных приборов, так и в формате одной из функций мультиметров. Во входной цепи современного вольтметра обычно находится резистор номиналом порядка мегаома, последовательно подключенный к электронной измерительной схеме.

Вольтметр, как отдельный измерительный прибор или как одна из функций мультиметра, имеет несколько диапазонов измерения напряжения. Выбор диапазона осуществляется при помощи переключателя, расположенного на лицевой панели прибора.

Обычно на мультиметре можно выбрать одно из следующих значений (максимальное значение для диапазона): 200мВ, 2000мВ (2В), 20В, 200В, 600В и т. д. Как правило у мультиметров есть возможность измерения постоянного и переменного напряжения. Вид напряжения также выбирается на шкале переключателя.

Для измерения тока и напряжения у мультиметров имеются два отдельных гнезда для подключения щупов: одно гнездо — для измерения напряжения, второе гнездо — для измерения тока. Третье — общий провод, который остается на своем месте независимо от того, что измеряется, ток или напряжение.

Подключите щупы к соответствующим гнездам мультиметра или вольтметра. Включите прибор и переведите его в режим измерения напряжения, выбрав вид напряжения и диапазон с помощью переключателя. Если диапазон неизвестен, то стоит начать с самого большого значения из доступных на шкале переключателя, потом можно будет уменьшить.

Схема подключения вольтметра для измерения падения напряжения на лампочке:

Присоедините щупы (соблюдая осторожность!) так, чтобы прибор оказался подключен к нужным точкам цепи, между которыми требуется измерить напряжение. Спустя пару секунд прибор отобразит на своем дисплее действующее значение измеренного напряжения.

Если диапазон 600В или более, то значение измеренного напряжения будет отображено в вольтах. Если диапазон например 2000мВ или 200мВ (порядок величин напряжений, но в принципе значения на шкале могут отличаться от этих), то на дисплее будут показания в милливольтах.

Если измеряется постоянное напряжение, то, в зависимости от его полярности и от правильности расположения щупов, на дисплее может отобразиться цифра со знаком минус перед ним.

Это значит, что красный и черный щупы стоит поменять местами, поскольку красный щуп предназначен для установки на положительный полюс, а черный — на отрицательный полюс по отношению к источнику постоянного напряжения, который установлен в исследуемой цепи.

Вольтметр (или мультиметр), не предназначенный для измерения высокочастотных напряжений или более высоких напряжений, чем максимальное на его шкале, легко выйдет из строя, если с помощью него попытаться измерить высокочастотное или более высокое напряжение. В документации к прибору всегда указан род тока и максимально допустимые параметры напряжения, которое можно им мерить.

Вольтметр (вольт + греч. μετρεω «измеряю») — электроизмерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

Идеальный вольтметр должен обладать бесконечно большим внутренним сопротивлением. Поэтому чем выше внутреннее сопротивление в реальном вольтметре, тем меньше влияния оказывает прибор на измеряемый объект и, следовательно, тем выше точность и разнообразнее области применения.

Содержание

История [ править | править код ]

Первым в мире вольтметром был «указатель электрической силы» русского физика Г. В. Рихмана (1745). Принцип действия «указателя» используется в современном электростатическом вольтметре.

Классификация и принцип действия [ править | править код ]

Классификация [ править | править код ]

  • По принципу действия вольтметры разделяются на:
  • электромеханические — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические;
  • электронные — аналоговые и цифровые
  • По назначению:
  • постоянного тока;
  • переменного тока;
  • импульсные;
  • фазочувствительные;
  • селективные;
  • универсальные
  • По конструкции и способу применения:
  • щитовые;
  • переносные;
  • стационарные
  • Аналоговые электромеханические вольтметры [ править | править код ]

    • Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собой измерительные механизмы соответствующих типов с показывающими устройствами. Для увеличения предела измерений используются последовательно включённые добавочные сопротивления. Технические характеристики аналогового вольтметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем меньше его ток полного отклонения, тем более высокоомные добавочные резисторы можно применить. А значит, входное сопротивление вольтметра будет более высоким. Тем не менее, даже при использовании микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА (типичные значения 50..200 мкА), входное сопротивление вольтметра составляет всего 20 кОм/В (20 кОм на пределе измерения 1 В, 200 кОм на пределе 10 В). Это приводит к большим погрешностям измерения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения.
    • ПРИМЕРЫ: М4265, М42305, Э4204, Э4205, Д151, Д5055, С502, С700М
  • Выпрямительный вольтметр представляет собой сочетание измерительного прибора, чувствительного к постоянному току (обычно магнитоэлектрического), и выпрямительного устройства.
  • ПРИМЕРЫ: Ц215, Ц1611, Ц4204, Ц4281
  • Термоэлектрический вольтметр — прибор, использующий ЭДС одной или более термопар, нагреваемых током входного сигнала.
  • ПРИМЕРЫ: Т16, Т218
  • Аналоговые электронные вольтметры общего назначения [ править | править код ]

    Аналоговые электронные вольтметры содержат, помимо магнитоэлектрического измерительного прибора и добавочных сопротивлений, измерительный усилитель (постоянного или переменного тока), который позволяет иметь более низкие пределы измерения (до десятков — единиц милливольт и ниже), существенно повысить входное сопротивление прибора, получить линейную шкалу на малых пределах измерения переменного напряжения.

    Цифровые электронные вольтметры общего назначения [ править | править код ]

    Принцип работы вольтметров дискретного действия состоит в преобразовании измеряемого постоянного или медленно меняющегося напряжения в электрический код с помощью аналого-цифрового преобразователя, который отображается на табло в цифровой форме.

    Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока [ править | править код ]

    Принцип действия диодно-компенсационных вольтметров состоит в сравнении с помощью вакуумного диода пикового значения измеряемого напряжения с эталонным напряжением постоянного тока с внутреннего регулируемого источника вольтметра. Преимущество такого метода состоит в очень широком рабочем диапазоне частот (от единиц герц до сотен мегагерц), с весьма хорошей точностью измерения, недостатком является высокая критичность к отклонению формы сигнала от синусоиды.

    • ПРИМЕРЫ: В3-49, В3-63 (используется пробник 20 мм)

    В настоящее время разработаны новые типы вольтметров, такие как В7-83 (пробник 20 мм) и ВК3-78 (пробник 12 мм), с характеристиками аналогичными диодно-компенсационным. Последние в скором времени могут быть допущены к применению в качестве рабочих эталонов. Из иностранных аналогов можно выделить вольтметры серии URV фирмы Rohde&Schwarz с пробниками диаметром 9 мм.

    Импульсные вольтметры [ править | править код ]

    Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуд периодических импульсных сигналов с большой скважностью и амплитуд одиночных импульсов.

    Фазочувствительные вольтметры [ править | править код ]

    Фазочувствительные вольтметры (векторметры) служат для измерения квадратурных составляющих комплексных напряжений первой гармоники. Их снабжают двумя индикаторами для отсчета действительной и мнимой составляющих комплексного напряжения. Таким образом, фазочувствительный вольтметр дает возможность определить комплексное напряжение, а также его составляющие, принимая за нуль начальную фазу некоторого опорного напряжения. Фазочувствительные вольтметры очень удобны для исследования амплитудно-фазовых характеристик четырехполюсников, например усилителей.

    Селективные вольтметры [ править | править код ]

    Селективный вольтметр способен выделять отдельные гармонические составляющие сигнала сложной формы и определять среднеквадратичное значение их напряжения. По устройству и принципу действия этот вольтметр аналогичен супергетеродинному радиоприёмнику без системы АРУ, в качестве низкочастотных цепей которого используется электронный вольтметр постоянного тока. В комплекте с измерительными антеннами селективный вольтметр можно применять как измерительный приёмник.

    • ПРИМЕРЫ: В6-4, В6-6, В6-9, В6-10, SMV 8.5, SMV 11, UNIPAN 233 (237), Селективный нановольтметр «СМАРТ»

    Вольтметр – это прибор, назначение которого измерять электродвижущую силу (ЕДС) на определенном участке электрической цепи, или проще – прибор для измерениянапряжения (разность электрических потенциалов). Этот прибор всегда подключается параллельно элементу питания или нагрузке. Измеренное значение вольтметр показывает в Вольтах.

    Если говорить об идеальном вольтметре, то он должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением, чтобы точно измерять напряжение и не оказывать побочного воздействия на цепь. Именно поэтому в приборах высокого класса стараются сделать максимально возможным внутреннее сопротивление, от которого зависит точность измерения и помехи, создаваемые вольтметром в электрической цепи.

    Рисунок — Формулы измерения напряжения

    Если говорить о способе монтажа, то вольтметры подразделяют на три основные группы:

    Как становится ясно из названия, стационарные приборы используются там, где необходим постоянный контроль, щитовые – в распределительных щитках и на приборных панелях, а переносные – в компактных приборах, которые можно использовать в любом месте.

    Рисунок — Схема подключения вольтметра

    Посмотрите видео о подключении вольтметра:

    По назначению все вольтметры делятся

    Вольтметры переменного тока, как и постоянного используются для измерений в сетях с соответствующим типом тока, а вот селективные – могут отделять гармоническую составляющую сложного сигнала, и определять среднеквадратическое значение напряжения.

    Импульсный вольтметр обычно используют для измерений амплитуды постоянных импульсных сигналов, а также они способны точно определить амплитуду одиночного импульса.

    Фазочувствительные приборы могут измерять изменения составляющих комплексных напряжений, благодаря чему становится возможным точное исследование амплитудно-фазовой характеристики усилителей, и прочих подобных схем.

    По принципу действия различают электронные (цифровые или аналоговые), и электромеханические вольтметры (электромагнитные, термоэлектрические, а также магнитоэлектрические, электродинамические и электростатические).

    Все электромеханические приборы, за исключением термоэлектрических, по сути, являются обычным измерительным механизмом с показывающим устройством. Во всех них для расширения пределов измерений применяются дополнительные сопротивления.

    Приборы данной категории, не смотря на довольно высокое внутреннее сопротивление, имеют относительно большую погрешность, что делает невозможным их использование в ходе экспериментов и исследований, где требуется повышенная точность данных.

    Термоэлектрический вольтметр использует для замеров электродвижущую силу одной или нескольких термопар, которые греются из-за тока входящего сигнала. Они более точны и компактны, в сравнении с электромеханическими измерителями напряжения.

    Электронные вольтметры в свою очередь подразделяются на цифровые и аналоговые.

    Цифровой вольтметр преобразует постоянное значение напряжения в цифровой сигнал, который и выводится на табло прибора. Делается это при помощи аналого-цифрового преобразователя.

    В аналоговых вольтметрах помимо магнитоэлектрического измерителя и дополнительных резисторов в обязательном порядке присутствует измерительный усилитель, позволяющий в несколько раз повысить внутреннее сопротивление прибора, и соответственно – улучшить точность показаний.

    Рассмотрим несколько вольтметров разных производителей

    1. В3-57 — микровольтметр

    Измерительное устройство модели В3-57 — вольтметр-преобразователь среднеквадратич. показаний. Разработан для замеров среднеквадратич. значения напряжений произвольной формы и их линейного преобразован. в напряжение постоян. тока. Шкала прибора промаркирована в среднеквадратич. значениях напряжения и децибелах (от 0 дБ и до 0,775 В). Используется при контроле и наладке разнообразных радиотелетехнических устройств и средств связи, вычислении частотных характеристик широкополосных аппаратов, обследованиях шумовых устойчивых сигналов и т. д.

    — Пределы замеров напряжений 10 мкВ — 300 В с граничными зонами: 0,03-0,1-0,3-1-3-10-30-100-300мВ 1-3-10-30-100-300В

    — Границы частот 5 Гц — 5 МГц

    — Допустимая погрешность, %: ±1 (30-300 мВ), ±1,5 (1-10 мВ), ±2,5 (0,1-0,3 мВ и 1-300 В), ±4 (0,03 мВ)

    — Входное сопротивл.5 МОм ±20%

    — Входная емкость: 27пФ (0,03-300 мВ) и 12 пФ (1-300 В)

    — Напряжение на выходе линейного преобразоват. 1 В

    — Сопротивление на выходе линейного преобразоват. 1 кОм ±10%

    — Предельный коэфф. амплитуды сигнала 6*(Uk/Ux)

    2.Вольтметры переменного напряжения АКИП-2401

    — Измерение ср.квадратического значения переменного напряжения

    — Диапазон частот: 5 Гц…5 МГц

    — Диапазон измерения напряжения: 50 мкВ…300 В (6 пределов)

    — Два измерительных ВЧ входа: Кан1 / Кан2

    — Максимальное разрешение: 0,0001 мВ

    — Отображение уровня входного сигнала в дБн, дБм, Uпик

    — Автоматический или ручной выбор пределов измерений, удержание результата (Hold)

    3.

    Вольтметр В7-40/1

    Высококачественный цифровой универсальный прибор, предназначенный для измерения постоянного и переменного напряжений, силы токов и сопротивления постоянному току. вольтметр В7-40/1 применяется при производстве радиоаппаратуры и электрорадиоэлементов, при научных и экспериментальных исследованиях, в лабораторных и цеховых условиях. Встроенный в вольтметр В7-40/1 интерфейс IEEE 488 позволяет успешно использовать его в составе автоматизированных информационно — измерительных систем.

    Вольтметр В7-40/1 соответствует жестким условия эксплуатации.

    — Точность измерения по постоянному току вольтметра В7-40/1 — 0,05 %

    — Максимальная разрешающая способность В7-40/1 — 1 мкВ; 10 мкА; 1 мОм

    — Диапазоны 0,2; 20; 200; 1000 (2000) В

    — Разрешение 1, 10, 100 мкВ; 1; 10 мВ

    — Основная погрешность измерения ±(0,04 %+ 5 ед. мл. р)

    — на диапазоне 0,2 В не менее 1 ГОм

    — на диапазоне 2 В не менее 2 ГОм

    — на диапазонах 200…. 1000 В, не менее 10 МОм

    Ещё одно видео о способе подключения вольтметра:

    Вольтметр что измеряет и в каких единицах

    Приборы для измерения напряжения

    Первый учёный, который сконструировал и создал достаточно мощную электрическую батарею постоянного тока, был известный итальянский физик Александро Вольта. Эта батарея получила название «вольтов столб» и состояла из нескольких тысяч кружочков из цинка и меди, которые разделялись пропитанными в соляной кислоте матерчатыми прокладками. Он использовал батареи с большим или меньшим количеством элементов. Маленькие батареи давали слабую искру, большие батареи сильную и яркую.

    Учёный вплотную подошёл к количественному понятию напряжения, поэтому единицу разности потенциалов назвали его именем: «Вольт». В международной системе единиц СИ вольт обозначается буквой «V», отсюда напряжение переменного тока обозначается: VAC, а напряжение постоянного тока: VDC. У нас единица величины напряжения обозначается буквой «В» – вольт. Например, 220 В, 380 В и наиболее часто используемые производные: 10 3 -киловольт (kV), 10 6 -мегавольт, 10 -3 -милливольт (mV), 10 -6 -микровольт (μV). Другие большие или меньшие производные используются только в лабораторных условиях. Подробнее о производных величинах читайте на странице про сокращённую запись численных величин.

    Для измерения напряжения или разности потенциалов используется прибор, который называется вольтметр. На снимке изображён щитовой стрелочный вольтметр, который может монтироваться на щите управления, какого либо устройства. Он используется только для измерения конкретной величины напряжения на одном из узлов данного устройства. Тот вольтметр, что изображён на фото, применяется для измерения постоянного напряжения до 15 вольт. Взгляните на его шкалу. Она ограничена 15 вольтами.

    На принципиальных схемах условное изображение вольтметра может выглядеть вот так.

    Из рисунка видно, что условное изображение вольтметра на схеме может быть разным. Если в кружке обозначена буква «V», то это означает, что данный вольтметр рассчитан на измерения величин напряжения, составляющих единицы – сотни вольт. Изображения с обозначением «mV» и «μV» указываются в тех случаях, если вольтметр рассчитан на измерение долей вольта – милливольт (1mV = 0,001V) и микровольт (1μV = 0,000001 V). Иногда рядом с изображением вольтметра также указывается максимальная величина напряжения, которую способен измерить вольтметр. Например, вот так – 100 mV. Обычно эта величина указывается для встраиваемых стрелочных вольтметров. Превышать это напряжение не стоит, так как можно испортить прибор.

    Кроме этого, рядом с выводами вольтметра могут быть проставлены знаки полярности подключения его в схему « +» и «». Это касается тех вольтметров, которые применяются для измерения постоянного напряжения.

    Следует отметить, что щитовые вольтметры это частный случай использования этих приборов. В лабораториях, на радиозаводах, в конструкторских бюро и радиолюбительской практике, вольтметры используются чаще всего в составе мультиметров, которые раньше назывались авометры, то есть ампер-вольт-омметр.

    В настоящее время с развитием цифровой электроники стрелочные приборы отходят в прошлое и им на смену приходят цифровые мультиметры с удобной цифровой шкалой, автоматическим переключением предела измерения, малой погрешностью и высоким классом точности.

    В радиолюбительской практике на смену «цешкам» и «авошкам» пришли компактные и удобные цифровые приборы. Работать с ними не сложно, но определённые меры безопасности применять необходимо.

    Как измерить напряжение мультиметром?

    Следует твёрдо помнить, что вольтметр, в отличие от амперметра подключается параллельно нагрузке.

    Например, вам надо замерить напряжение на резисторе, который является частью электронной схемы. В таком случае переключаем мультиметр в режим измерения напряжения (постоянного или переменного – смотря какой ток течёт в цепи), устанавливаем наивысший предел измерения. По мере накопления опыта предел измерения вы научитесь выставлять более осознанно, порой пренебрегая данным правилом. Далее подключаем щупы мультиметра параллельно резистору. Вот как это можно изобразить в виде схемы.

    Вот так плавно мы переходим к определению так называемого шунта. Как видим из схемы, вольтметр, который измеряет напряжение на резисторе R1, создаёт параллельный путь току, который протекает по электрической цепи. При этом часть тока (Iшунт) ответвляется и течёт через измерительный прибор – вольтметр PV1. Далее опять возвращается в цепь.

    В данном случае вольтметр PV1 шунтирует резистор R1 – создаёт обходной путь для тока. Для электрической цепи вольтметр – это шунт – обходной путь для тока. По закону ома, напряжение на участке цепи зависит от протекающего по этой цепи тока. Но мы ведь ответвили часть тока в цепи и провели эту часть через вольтметр. Поскольку сопротивление резистора неизменно, а ток через резистор уменьшился (IR1), то и напряжение на нём изменилось. Получается, что вольтметром мы измеряем напряжение на резисторе, которое образовалось после того, как мы подключили к схеме измерительный прибор. Из-за этого образуется погрешность измерения.

    Как же уменьшить воздействие измерительного прибора на электрическую цепь при проведении измерений? Необходимо увеличить, так называемое «входное сопротивление» измерительного прибора – вольтметра. Чем оно выше, тем меньшая часть тока шунтируется измерительным прибором и более точные данные мы получаем при измерениях.

    Современные цифровые мультиметры обладают достаточно большим входным сопротивлением и практически не влияют на работу схемы при проведении измерений. При этом точность измерений, естественно, достаточно высока.

    Ранее все приборы были стрелочные, а для того, чтобы высоким напряжением не вывести прибор из строя применялись резистивные шунты, которые уменьшали величину измеряемого напряжения до безопасной величины. Но эти шунты вносили так называемое «паразитное сопротивление» и это сказывалось на точности измерений.

    Поэтому в лабораторных условиях использовались специальные ламповые вольтметры, которые обладали большим входным сопротивлением и некоторые из них имели класс точности в доли процента.

    Перейдём к практике.

    Прежде всего, не забывайте, что есть переменное (англ. сокращение – VAC) и постоянное напряжение (VDC). Профессиональные приборы сами определяют, с каким напряжением вы работаете, и сами переключаются в нужный режим и на требуемый поддиапазон измерений. При работе с малогабаритными приборами все переключения нужно делать вручную.

    На снимке показана часть панели управления популярного и недорогого тестера DT-830B.

    Хорошо видно, что пределы измерения переменного напряжения ограничены величинами: 750 вольт (750 V

    ) и 200 вольт (200 V

    ). Понятно, что к силовым промышленным сетям с этим прибором не стоит и близко подходить. Шкала постоянного и импульсного напряжения несколько больше: от 200 милливольт (200 mV) до тысячи вольт (1000).

    Как уже говорилось, чтобы замерить напряжение на участке схемы, нужно выбрать переключателем пределов измерения самый большой предел измерения и подключить щупы мультиметра параллельно тому участку цепи, на котором производится замер.

    Если предел измерения подходит – то на дисплее появятся показания. Если этого не происходит, то отключаем вольтметр от схемы, уменьшаем предел измерения на один шаг. Повторяем измерение. И так далее до получения показаний.

    Имейте в виду, что провода измерительных щупов со временем изнашиваются. При этом нарушается электрический контакт. Перед проведением любых измерений проверяйте целостность щупов!

    Также часто бывает необходимо замерить напряжение на выходе блока питания или химического источника тока (батарейки или аккумулятора).

    Выбираем ту секцию на панели прибора, которая отвечает за измерение постоянного напряжения. Выставляем предел чуть больше того напряжения, что мы хотим измерить. Далее подключаем щупы прибора в соответствии с полярностью и изменяем предел измерения в сторону уменьшения до тех пор, пока на табло не появятся данные.

    На фото показан замер напряжения составной батареи из трёх батареек 1,5V с помощью мультиметра Victor VC9805A+. Для измерения выбран предел 20V.

    Аналогично замеряется напряжение на герметичном свинцовом аккумуляторе.

    Стоит понимать, что таким образом мы замеряем так называемую ЭДС. ЭДС или электродвижущая сила – это напряжение на клеммах аккумулятора без подключенной нагрузки. Если к аккумулятору подключить какой-либо прибор, то напряжение будет чуть меньше.

    Никогда не касайтесь руками оголённых щупов! Небольшим напряжением от 1,5-вольтовой батарейки вас, конечно, не убьёт, но вот при измерении напряжений более 24 вольт могут быть серьёзные последствия от удара током.

    Чтобы руки оставались свободными используйте зажимы типа «крокодил», но подключать их нужно при отключенном от сети приборе. Часто возникает необходимость измерять напряжение на рабочей плате, в разных её точках.

    Если вы работаете с низковольтным устройством, бойтесь только закоротить щупами отдельные проводники. Для замеров напряжения в устройстве, как правило, применяется следующая методика.

    Соедините «земляной» щуп прибора и «землю» платы как можно надёжнее. Работать одним щупом всегда удобнее. Для тех, кто не в курсе, «земляным» или «общим» щупом у прибора называется тот щуп, который подключается к разъёму COM. Обычно он чёрного цвета. Сокращение COM получено от английского слова common – «общий».

    Наденьте на рабочий щуп прибора кусочек трубки ПВХ, оставив только крохотный острый кончик. Это делать не обязательно, но желательно. При случайном касании щупом соседних проводников трубка ПВХ изолирует контакты и убережёт от короткого замыкания.

    По принципиальной схеме, в контрольных точках проведите нужные вам замеры по отношению к «земле» – корпусному или по-другому общему проводу. Высокое входное сопротивление тестера работу вашей схемы не нарушит.

    Измерение переменного напряжения производится аналогичным образом. Можно для пробы измерить переменное напряжение электросети в собственной квартире.

    На снимке видно, что установлен максимальный предел 750 вольт (напряжение переменное – V

    ). При установке этого предела на индикаторе высвечиваются две буквы: HV – высокое напряжение (сокращение от англ. – High Voltage). Поскольку напряжение переменное, то полярность не имеет значения. В данном случае величина напряжения сети – 217 вольт.

    Как уже говорилось, при работе с высоким напряжением следует соблюдать правила электробезопасности.

    03 Ноя 2016г | Раздел: Электрика

    Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Основной единицей измерения электрического напряжения является вольт. В зависимости от величины напряжение может измеряться в вольтах (В), киловольтах (1 кВ = 1000 В), милливольтах (1 мВ = 0,001 В), микровольтах (1 мкВ = 0,001мВ = 0,000001 В). На практике, чаще всего, приходится сталкиваться с вольтами и милливольтами.

    Существует два основных вида напряжений – постоянное и переменное. Источником постоянного напряжения служат батареи, аккумуляторы. Источником переменного напряжения может служить, например, напряжение в электрической сети квартиры или дома.

    Для измерения напряжения используют вольтметр. Вольтметры бывают стрелочные (аналоговые) и цифровые.

    На сегодняшний день стрелочные вольтметры уступают пальму первенства цифровым, так как вторые более удобны в эксплуатации. Если при измерении стрелочным вольтметром показания напряжения приходится вычислять по шкале, то у цифрового результат измерения сразу высвечивается на индикаторе. Да и по габаритам стрелочный прибор проигрывает цифровому.

    Но это не значит, что стрелочные приборы совсем не применяются. Есть некоторые процессы, которые цифровым прибором увидеть нельзя, поэтому стрелочные больше применяются на промышленных предприятиях, лабораториях, ремонтных мастерских и т. п.

    На электрических принципиальных схемах вольтметр обозначается кружком с заглавной латинской буквой «V» внутри. Рядом с условным обозначением вольтметра указывается его буквенное обозначение «PU» и порядковый номер в схеме. Например. Если вольтметров в схеме будет два, то около первого пишут «PU 1», а около второго «PU 2».

    При измерении постоянного напряжения на схеме указывается полярность подключения вольтметра, если же измеряется переменное напряжение, то полярность подключения не указывается.

    Напряжение измеряют между двумя точками схемы: в электронных схемах между плюсовым и минусовым полюсами, в электрических схемах между фазой и нулем. Вольтметр подключают параллельно источнику напряжения или параллельно участку цепи — резистору, лампе или другой нагрузке, на которой необходимо измерить напряжение:

    Рассмотрим подключение вольтметра: на верхней схеме напряжение измеряется на лампе HL1 и одновременно на источнике питания GB1. На нижней схеме напряжение измеряется на лампе HL1 и резисторе R1.

    Перед тем, как измерить напряжение, определяют его вид и приблизительную величину. Дело в том, что у вольтметров измерительная часть рассчитана только для одного вида напряжения, и от этого результаты измерений получаются разными. Вольтметр для измерения постоянного напряжения не видит переменное, а вольтметр для переменного напряжения наоборот, постоянное напряжение измерить сможет, но его показания будут не точными.

    Знать приблизительную величину измеряемого напряжения также необходимо, так как вольтметры работают в строго определенном диапазоне напряжений, и если ошибиться с выбором диапазона или величиной, прибор можно повредить. Например. Диапазон измерения вольтметра составляет 0…100 Вольт, значит, напряжение можно измерять только в этих пределах, так как при измерении напряжения выше 100 Вольт прибор выйдет из строя.

    Помимо приборов, измеряющих только один параметр (напряжение, ток, сопротивление, емкость, частота), существуют многофункциональные, в которых заложено измерение всех этих параметров в одном приборе. Такой прибор называется тестер (в основном это стрелочные измерительные приборы) или цифровой мультиметр.

    На тестере останавливаться не будем, это тема другой статьи, а сразу перейдем к цифровому мультиметру. В основной своей массе мультиметры могут измерять два вида напряжения в пределах 0…1000 Вольт. Для удобства измерения оба напряжения разделены на два сектора, а в секторах на поддиапазоны: у постоянного напряжения поддиапазонов пять, у переменного — два.

    У каждого поддиапазона есть свой максимальный предел измерения, который обозначен цифровым значением: 200m, 2V, 20V, 200V, 600V. Например. На пределе «200V» измеряется напряжение, находящееся в диапазоне 0…200 Вольт.

    Теперь сам процесс измерения.

    1. Измерение постоянного напряжения.

    Вначале определяемся с видом измеряемого напряжения (постоянное или переменное) и переводим переключатель в нужный сектор. Для примера возьмем пальчиковую батарейку, постоянное напряжение которой составляет 1,5 Вольта. Выбираем сектор постоянного напряжения, а в нем предел измерения «2V», диапазон измерения которого составляет 0…2 Вольта.

    Измерительные щупы должны быть вставлены в гнезда, как показано на нижнем рисунке:

    красный щуп принято называть плюсовым, и вставляется он в гнездо, напротив которого изображены значки измеряемых параметров: «VΩmA»;
    черный щуп называют минусовым или общим и вставляется он в гнездо, напротив которого стоит значок «СОМ». Относительно этого щупа производятся все измерения.

    Плюсовым щупом касаемся положительного полюса батарейки, а минусовым — отрицательного. Результат измерения 1,59 Вольта сразу виден на индикаторе мультиметра. Как видите, все очень просто.

    Теперь еще нюанс. Если на батарейке щупы поменять местами, то перед единицей появится знак минуса, сигнализирующий, что перепутана полярность подключения мультиметра. Знак минуса бывает очень удобен в процессе наладке электронных схем, когда на плате нужно определить плюсовую или минусовую шины.

    Ну а теперь рассмотрим вариант, когда величина напряжения неизвестна. В качестве источника напряжения оставим пальчиковую батарейку.

    Допустим, мы не знаем напряжение батарейки, и чтобы не сжечь прибор измерение начинаем с самого максимального предела «600V», что соответствует диапазону измерения 0…600 Вольт. Щупами мультиметра касаемся полюсов батарейки и на индикаторе видим результат измерения, равный «001». Эти цифры говорят о том, что напряжения нет или его величина слишком мала, или выбран слишком большой диапазон измерения.

    Опускаемся ниже. Переключатель переводим в положение «200V», что соответствует диапазону 0…200 Вольт, и щупами касаемся полюсов батарейки. На индикаторе появились показания равные «01,5». В принципе этих показаний уже достаточно, чтобы сказать, что напряжение пальчиковой батарейки составляет 1,5 Вольта.

    Однако нолик, стоящий впереди, предлагает снизиться еще на предел ниже и точнее измерить напряжение. Снижаемся на предел «20V», что соответствует диапазону 0…20 Вольт, и снова производим измерение. На индикаторе высветились показания «1,58». Теперь можно с точностью сказать, что напряжение пальчиковой батарейки составляет 1,58 Вольта.

    Вот таким образом, не зная величину напряжения, находят ее, постепенно снижаясь от высокого предела измерения к низкому.

    Также бывают ситуации, когда при измерении в левом углу индикатора высвечивается единица «1». Единица сигнализирует о том, что измеряемое напряжение или ток выше выбранного предела измерения. Например. Если на пределе «2V» измерить напряжение равное 3 Вольта, то на индикаторе появится единица, так как диапазон измерения этого предела всего 0…2 Вольта.

    Остался еще один предел «200m» с диапазоном измерения 0…200 mV. Этот предел предназначен для измерения совсем маленьких напряжений (милливольт), с которыми иногда приходится сталкиваться при наладке какой-нибудь радиолюбительской конструкции.

    2. Измерение переменного напряжения.

    Процесс измерения переменного напряжения ни чем не отличается от измерения постоянного. Отличие состоит лишь в том, что для переменного напряжения соблюдать полярность щупов не требуется.

    Сектор переменного напряжения разбит на два поддиапазона 200V и 600V.
    На пределе «200V» можно измерять, например, выходное напряжение вторичных обмоток понижающих трансформаторов, либо любое другое находящееся в диапазоне 0…200 Вольт. На пределе «600V» можно измерять напряжения 220 В, 380 В, 440 В или любое другое находящееся в диапазоне 0…600 Вольт.

    В качестве примера измерим напряжение домашней сети 220 Вольт.
    Переводим переключатель в положение «600V» и щупы мультиметра вставляем в розетку. На индикаторе сразу появился результат измерения 229 Вольт. Как видите, все очень просто.

    И еще один момент.
    Перед измерением высоких напряжений ВСЕГДА лишний раз убеждайтесь в исправности изоляции щупов и проводов вольтметра или мультиметра, а также дополнительно проверяйте выбранный предел измерения. И только после всех этих операций производите измерения. Этим Вы убережете себя и прибор от неожиданных сюрпризов.

    А если что осталось не понятно, то посмотрите видеоролик, где показано измерение напряжения и силы тока с помощью мультиметра.

    Как Вы убедились, измерить напряжение мультиметром не так уж и сложно. Главное понимать что, где и как. И в заключении хочу предложить Вам прочитать статью прибор для измерения силы тока, как измерить силу тока мультиметром.
    Удачи!

    В этом посте вы узнаете, что такое вольтметр, его принцип работы, чувствительность к напряжению, различные типы вольтметров и их применение.

    С момента своего изобретения вольтметр всегда был основой измерений силовых цепей. Чтобы убедиться, что ваша схема была спроектирована и собрана правильно, вам понадобятся измерительные приборы на основе измерителя напряжения для ее проверки.

    Что такое вольтметр

    Вольтметр — это измерительный прибор, который измеряет напряжение между двумя узлами в электрической цепи. В аналоговых вольтметрах указатель перемещается по шкале пропорционально напряжению цепи. Цифровые вольтметры имеют цифровое отображение напряжения с использованием аналого-цифрового преобразователя.

    Постоянно установленные вольтметры используются для контроля генераторов или других стационарных устройств. Портативные приборы оснащены мультиметром для измерения тока и сопротивления. Это стандартные измерительные приборы, используемые в электротехнике и электронике.

    Принцип работы вольтметра

    Его работа основана на принципе закона Ома. Закон Ома гласит: «Напряжение на сопротивлении прямо пропорционально току, проходящему через него». Любой базовый счетчик имеет разность потенциалов на своих клеммах, когда через него протекает полномасштабный ток. Символом для обозначения вольтметра является круг с вложенной буквой V.

    Вольтметр всегда подключается параллельно к нагрузке в цепи, для которой должно измеряться напряжение. Вольтметр постоянного тока имеет знаки полярности. Поэтому необходимо подключить клемму плюса (+) вольтметра к верхней точке потенциала, а клемму минуса (-) к нижней точке потенциала, чтобы получить отклонение вольтметра.

    В вольтметре переменного тока нет знаков полярности, и его можно подключить в любом случае. Однако в этом случае также вольтметр все еще подключен параллельно к нагрузке, для которого измеряется напряжение. Вольтметр с диапазоном высокого напряжения создается путем последовательного соединения сопротивления с измерительным механизмом, который имеет полную шкалу напряжения, как показано на рисунке ниже.

    Рис. 3 — Полная шкала напряжения

    Типы вольтметров

    Аналоговые вольтметры

    Включает отклоняющий тип индикаторных измерителей напряжения. Аналоговый вольтметр можно разделить на три категории.

    • Инструменты с подвижной катушкой
    • Движущиеся железно
    • Электростатический вольтметр
    Инструменты с подвижной катушкой

    Тип измерительных приборов с подвижной катушкой Аналоговые вольтметры доступны в двух типах. Они есть:

    • Инструменты с подвижной катушкой с постоянным магнитом
    • Инструменты с подвижной катушкой

    Инструменты с подвижной катушкой с постоянным магнитом

    Инструменты с постоянными магнитами с подвижной катушкой реагируют только на постоянный ток. Эти инструменты имеют постоянный магнит для создания магнитного поля. Катушка намотана на кусок мягкого железа и вращается вокруг собственной вертикальной оси. Когда ток течет через катушку, отклоняющий крутящий момент генерируется в соответствии с уравнением силы Лоренца.

    Приборы с подвижной катушкой типа «Динамо» состоят из двух катушек. Одна катушка зафиксирована, а другая катушка вращается вокруг нее. Взаимодействие двух полей создает отклоняющий момент.

    Инструменты с подвижным железом

    Инструменты с подвижным железом используются в цепях переменного тока и подразделяются на инструменты с простым подвижным железом, типом динамометра и индукционным. Он состоит из мягкого железа, содержащего подвижные и неподвижные катушки.

    Взаимодействие потоков, создаваемых этими элементами, создает отклоняющий момент. Диапазоны расширены за счет удержания резисторов последовательно с катушкой.

    Электростатический вольтметр

    Он работает по электростатическому принципу, когда отталкивание между двумя зарядовыми пластинами отклоняется от указателя, прикрепленного к пружине.

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

    Вакуумный ламповый вольтметр

    Эти типы инструментов могут работать как с переменным / постоянным напряжением, так и с измерениями сопротивления. Эти устройства используют электронный усилитель между входом и счетчиком.

    Если это устройство использует вакуумную лампу в усилителе, то это называется вакуумным ламповым вольтметром (VTVM). VTVM используются в измерениях переменного тока высокой мощности.

    Полевой транзистор (FET) — это транзистор, который использует электрическое поле для управления электрическим поведением устройства. Они также известны как униполярные транзисторы. Вольтметр на основе полевых транзисторов использует это свойство полевых транзисторов при измерении напряжения.

    Цифровой вольтметр (DVM)

    DVM отображает напряжение с помощью светодиодов или ЖК-дисплеев для отображения результата. Прибор должен содержать аналого-цифровой преобразователь. Устройство содержит запрограммированный микроконтроллер, АЦП и ЖК-дисплей для обеспечения точного цифрового отображения аналоговых значений от 0 до 15 вольт постоянного тока.

    Они используются из-за таких свойств, как точность, долговечность и уменьшают ошибки параллакса.

    Применения вольтметра

    Приложения вольтметра включают в себя:

    • Это очень полезно для определения напряжения устройства накопления заряда, например, для проверки напряжения батареи. Например, новая ячейка ААА будет иметь около 1,6 В. Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор 12 В будет показывать 12,5 В при полной зарядке или 14 В при зарядке от генератора в автомобиле. Если он показывает 10 В, значит, с генератором что-то не так.
    • Его можно использовать просто для того, чтобы узнать, есть ли в цепи питание или нет, например, в сетевой розетке.
    • Убедитесь, что питание включено или выключено на приборах.
    • Мы можем рассчитать ток путем измерения напряжения на известном сопротивлении. Это полезно, когда у вас нет амперметра.
    • Они используются для построения проверки непрерывности с последовательным аккумулятором.
    • Они используются для построения омметра с помощью делителя напряжения с неизвестным резистором.
    • Они используются для построения амперметра путем измерения напряжения на шунтирующем резисторе.

    Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

    Вольтметр.

    Приборы для измерения напряжения

    Первый учёный, который сконструировал и создал достаточно мощную электрическую батарею постоянного тока, был известный итальянский физик Александро Вольта. Эта батарея получила название «вольтов столб» и состояла из нескольких тысяч кружочков из цинка и меди, которые разделялись пропитанными в соляной кислоте матерчатыми прокладками. Он использовал батареи с большим или меньшим количеством элементов. Маленькие батареи давали слабую искру, большие батареи сильную и яркую.

    Учёный вплотную подошёл к количественному понятию напряжения, поэтому единицу разности потенциалов назвали его именем: «Вольт». В международной системе единиц СИ вольт обозначается буквой «V», отсюда напряжение переменного тока обозначается: VAC, а напряжение постоянного тока: VDC. У нас единица величины напряжения обозначается буквой «В» — вольт. Например, 220 В, 380 В и наиболее часто используемые производные: 103-киловольт (kV), 106-мегавольт, 10-3-милливольт (mV), 10-6-микровольт (μV). Другие большие или меньшие производные используются только в лабораторных условиях. Подробнее о производных величинах читайте на странице про сокращённую запись численных величин.

    Для измерения напряжения или разности потенциалов используется прибор, который называется вольтметр. На снимке изображён щитовой стрелочный вольтметр, который может монтироваться на щите управления, какого либо устройства. Он используется только для измерения конкретной величины напряжения на одном из узлов данного устройства. Тот вольтметр, что изображён на фото, применяется для измерения постоянного напряжения до 15 вольт. Взгляните на его шкалу. Она ограничена 15 вольтами.

    На принципиальных схемах условное изображение вольтметра может выглядеть вот так.

    Из рисунка видно, что условное изображение вольтметра на схеме может быть разным. Если в кружке обозначена буква «V», то это означает, что данный вольтметр рассчитан на измерения величин напряжения, составляющих единицы – сотни вольт. Изображения с обозначением «mV» и «μV» указываются в тех случаях, если вольтметр рассчитан на измерение долей вольта — милливольт (1mV = 0,001V) и микровольт (1μV = 0,000001 V). Иногда рядом с изображением вольтметра также указывается максимальная величина напряжения, которую способен измерить вольтметр. Например, вот так – 100 mV. Обычно эта величина указывается для встраиваемых стрелочных вольтметров. Превышать это напряжение не стоит, так как можно испортить прибор.

    Кроме этого, рядом с выводами вольтметра могут быть проставлены знаки полярности подключения его в схему «+» и «». Это касается тех вольтметров, которые применяются для измерения постоянного напряжения.

    Следует отметить, что щитовые вольтметры это частный случай использования этих приборов. В лабораториях, на радиозаводах, в конструкторских бюро и радиолюбительской практике, вольтметры используются чаще всего в составе мультиметров, которые раньше назывались авометры, то есть ампер-вольт-омметр.

    В настоящее время с развитием цифровой электроники стрелочные приборы отходят в прошлое и им на смену приходят цифровые мультиметры с удобной цифровой шкалой, автоматическим переключением предела измерения, малой погрешностью и высоким классом точности.

    В радиолюбительской практике на смену «цешкам» и «авошкам» пришли компактные и удобные цифровые приборы. Работать с ними не сложно, но определённые меры безопасности применять необходимо.

    Как измерить напряжение мультиметром?

    Следует твёрдо помнить, что вольтметр, в отличие от амперметра подключается параллельно нагрузке.

    Например, вам надо замерить напряжение на резисторе, который является частью электронной схемы. В таком случае переключаем мультиметр в режим измерения напряжения (постоянного или переменного – смотря какой ток течёт в цепи), устанавливаем наивысший предел измерения. По мере накопления опыта предел измерения вы научитесь выставлять более осознанно, порой пренебрегая данным правилом. Далее подключаем щупы мультиметра параллельно резистору. Вот как это можно изобразить в виде схемы.

    Вот так плавно мы переходим к определению так называемого шунта. Как видим из схемы, вольтметр, который измеряет напряжение на резисторе R1, создаёт параллельный путь току, который протекает по электрической цепи. При этом часть тока (Iшунт) ответвляется и течёт через измерительный прибор – вольтметр PV1. Далее опять возвращается в цепь.

    В данном случае вольтметр PV1 шунтирует резистор R1 – создаёт обходной путь для тока. Для электрической цепи вольтметр – это шунт – обходной путь для тока. По закону ома, напряжение на участке цепи зависит от протекающего по этой цепи тока. Но мы ведь ответвили часть тока в цепи и провели эту часть через вольтметр. Поскольку сопротивление резистора неизменно, а ток через резистор уменьшился (IR1), то и напряжение на нём изменилось. Получается, что вольтметром мы измеряем напряжение на резисторе, которое образовалось после того, как мы подключили к схеме измерительный прибор. Из-за этого образуется погрешность измерения.

    Как же уменьшить воздействие измерительного прибора на электрическую цепь при проведении измерений? Необходимо увеличить, так называемое «входное сопротивление» измерительного прибора – вольтметра. Чем оно выше, тем меньшая часть тока шунтируется измерительным прибором и более точные данные мы получаем при измерениях.

    Современные цифровые мультиметры обладают достаточно большим входным сопротивлением и практически не влияют на работу схемы при проведении измерений. При этом точность измерений, естественно, достаточно высока.

    Ранее все приборы были стрелочные, а для того, чтобы высоким напряжением не вывести прибор из строя применялись резистивные шунты, которые уменьшали величину измеряемого напряжения до безопасной величины. Но эти шунты вносили так называемое «паразитное сопротивление» и это сказывалось на точности измерений.

    Поэтому в лабораторных условиях использовались специальные ламповые вольтметры, которые обладали большим входным сопротивлением и некоторые из них имели класс точности в доли процента.

    Перейдём к практике…

    Прежде всего, не забывайте, что есть переменное (англ. сокращение — VAC) и постоянное напряжение (VDC). Профессиональные приборы сами определяют, с каким напряжением вы работаете, и сами переключаются в нужный режим и на требуемый поддиапазон измерений. При работе с малогабаритными приборами все переключения нужно делать вручную.

    На снимке показана часть панели управления популярного и недорогого тестера DT-830B.

    Хорошо видно, что пределы измерения переменного напряжения ограничены величинами: 750 вольт (750 V~) и 200 вольт (200 V~). Понятно, что к силовым промышленным сетям с этим прибором не стоит и близко подходить. Шкала постоянного и импульсного напряжения несколько больше: от 200 милливольт (200 mV) до тысячи вольт (1000).

    Как уже говорилось, чтобы замерить напряжение на участке схемы, нужно выбрать переключателем пределов измерения самый большой предел измерения и подключить щупы мультиметра параллельно тому участку цепи, на котором производится замер.

    Если предел измерения подходит – то на дисплее появятся показания. Если этого не происходит, то отключаем вольтметр от схемы, уменьшаем предел измерения на один шаг. Повторяем измерение. И так далее до получения показаний.

    Имейте в виду, что провода измерительных щупов со временем изнашиваются. При этом нарушается электрический контакт. Перед проведением любых измерений проверяйте целостность щупов!

    Также часто бывает необходимо замерить напряжение на выходе блока питания или химического источника тока (батарейки или аккумулятора).

    Выбираем ту секцию на панели прибора, которая отвечает за измерение постоянного напряжения. Выставляем предел чуть больше того напряжения, что мы хотим измерить. Далее подключаем щупы прибора в соответствии с полярностью и изменяем предел измерения в сторону уменьшения до тех пор, пока на табло не появятся данные.

    На фото показан замер напряжения составной батареи из трёх батареек 1,5V с помощью мультиметра Victor VC9805A+. Для измерения выбран предел 20V.

    Аналогично замеряется напряжение на герметичном свинцовом аккумуляторе.

    Стоит понимать, что таким образом мы замеряем так называемую ЭДС. ЭДС или электродвижущая сила — это напряжение на клеммах аккумулятора без подключенной нагрузки. Если к аккумулятору подключить какой-либо прибор, то напряжение будет чуть меньше.

    Никогда не касайтесь руками оголённых щупов! Небольшим напряжением от 1,5-вольтовой батарейки вас, конечно, не убьёт, но вот при измерении напряжений более 24 вольт могут быть серьёзные последствия от удара током.

    Чтобы руки оставались свободными используйте зажимы типа «крокодил», но подключать их нужно при отключенном от сети приборе. Часто возникает необходимость измерять напряжение на рабочей плате, в разных её точках.

    Если вы работаете с низковольтным устройством, бойтесь только закоротить щупами отдельные проводники. Для замеров напряжения в устройстве, как правило, применяется следующая методика.

    • Соедините «земляной» щуп прибора и «землю» платы как можно надёжнее. Работать одним щупом всегда удобнее. Для тех, кто не в курсе, «земляным» или «общим» щупом у прибора называется тот щуп, который подключается к разъёму COM. Обычно он чёрного цвета. Сокращение COM получено от английского слова common – «общий».

    • Наденьте на рабочий щуп прибора кусочек трубки ПВХ, оставив только крохотный острый кончик. Это делать не обязательно, но желательно. При случайном касании щупом соседних проводников трубка ПВХ изолирует контакты и убережёт от короткого замыкания.

    • По принципиальной схеме, в контрольных точках проведите нужные вам замеры по отношению к «земле» — корпусному или по-другому общему проводу. Высокое входное сопротивление тестера работу вашей схемы не нарушит.

    Измерение переменного напряжения производится аналогичным образом. Можно для пробы измерить переменное напряжение электросети в собственной квартире.

    На снимке видно, что установлен максимальный предел 750 вольт (напряжение переменное – V~). При установке этого предела на индикаторе высвечиваются две буквы: HV – высокое напряжение (сокращение от англ. – High Voltage). Поскольку напряжение переменное, то полярность не имеет значения. В данном случае величина напряжения сети — 217 вольт.

    Как уже говорилось, при работе с высоким напряжением следует соблюдать правила электробезопасности.

    Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

    Также Вам будет интересно узнать:

     

    Вольтметр в чем измеряется

    Вольтметр (вольт + греч. μετρεω «измеряю») — электроизмерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

    Идеальный вольтметр должен обладать бесконечно большим внутренним сопротивлением. Поэтому чем выше внутреннее сопротивление в реальном вольтметре, тем меньше влияния оказывает прибор на измеряемый объект и, следовательно, тем выше точность и разнообразнее области применения.

    Содержание

    История [ править | править код ]

    Первым в мире вольтметром был «указатель электрической силы» русского физика Г. В. Рихмана (1745). Принцип действия «указателя» используется в современном электростатическом вольтметре.

    Классификация и принцип действия [ править | править код ]

    Классификация [ править | править код ]

    • По принципу действия вольтметры разделяются на:
    • электромеханические — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические;
    • электронные — аналоговые и цифровые
  • По назначению:
  • постоянного тока;
  • переменного тока;
  • импульсные;
  • фазочувствительные;
  • селективные;
  • универсальные
  • По конструкции и способу применения:
  • щитовые;
  • переносные;
  • стационарные
  • Аналоговые электромеханические вольтметры [ править | править код ]

    • Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собой измерительные механизмы соответствующих типов с показывающими устройствами. Для увеличения предела измерений используются последовательно включённые добавочные сопротивления. Технические характеристики аналогового вольтметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем меньше его ток полного отклонения, тем более высокоомные добавочные резисторы можно применить. А значит, входное сопротивление вольтметра будет более высоким. Тем не менее, даже при использовании микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА (типичные значения 50..200 мкА), входное сопротивление вольтметра составляет всего 20 кОм/В (20 кОм на пределе измерения 1 В, 200 кОм на пределе 10 В). Это приводит к большим погрешностям измерения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения.
    • ПРИМЕРЫ: М4265, М42305, Э4204, Э4205, Д151, Д5055, С502, С700М
  • Выпрямительный вольтметр представляет собой сочетание измерительного прибора, чувствительного к постоянному току (обычно магнитоэлектрического), и выпрямительного устройства.
  • ПРИМЕРЫ: Ц215, Ц1611, Ц4204, Ц4281
  • Термоэлектрический вольтметр — прибор, использующий ЭДС одной или более термопар, нагреваемых током входного сигнала.
  • ПРИМЕРЫ: Т16, Т218
  • Аналоговые электронные вольтметры общего назначения [ править | править код ]

    Аналоговые электронные вольтметры содержат, помимо магнитоэлектрического измерительного прибора и добавочных сопротивлений, измерительный усилитель (постоянного или переменного тока), который позволяет иметь более низкие пределы измерения (до десятков — единиц милливольт и ниже), существенно повысить входное сопротивление прибора, получить линейную шкалу на малых пределах измерения переменного напряжения.

    Цифровые электронные вольтметры общего назначения [ править | править код ]

    Принцип работы вольтметров дискретного действия состоит в преобразовании измеряемого постоянного или медленно меняющегося напряжения в электрический код с помощью аналого-цифрового преобразователя, который отображается на табло в цифровой форме.

    Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока [ править | править код ]

    Принцип действия диодно-компенсационных вольтметров состоит в сравнении с помощью вакуумного диода пикового значения измеряемого напряжения с эталонным напряжением постоянного тока с внутреннего регулируемого источника вольтметра. Преимущество такого метода состоит в очень широком рабочем диапазоне частот (от единиц герц до сотен мегагерц), с весьма хорошей точностью измерения, недостатком является высокая критичность к отклонению формы сигнала от синусоиды.

    • ПРИМЕРЫ: В3-49, В3-63 (используется пробник 20 мм)

    В настоящее время разработаны новые типы вольтметров, такие как В7-83 (пробник 20 мм) и ВК3-78 (пробник 12 мм), с характеристиками аналогичными диодно-компенсационным. Последние в скором времени могут быть допущены к применению в качестве рабочих эталонов. Из иностранных аналогов можно выделить вольтметры серии URV фирмы Rohde&Schwarz с пробниками диаметром 9 мм.

    Импульсные вольтметры [ править | править код ]

    Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуд периодических импульсных сигналов с большой скважностью и амплитуд одиночных импульсов.

    Фазочувствительные вольтметры [ править | править код ]

    Фазочувствительные вольтметры (векторметры) служат для измерения квадратурных составляющих комплексных напряжений первой гармоники. Их снабжают двумя индикаторами для отсчета действительной и мнимой составляющих комплексного напряжения. Таким образом, фазочувствительный вольтметр дает возможность определить комплексное напряжение, а также его составляющие, принимая за нуль начальную фазу некоторого опорного напряжения. Фазочувствительные вольтметры очень удобны для исследования амплитудно-фазовых характеристик четырехполюсников, например усилителей.

    Селективные вольтметры [ править | править код ]

    Селективный вольтметр способен выделять отдельные гармонические составляющие сигнала сложной формы и определять среднеквадратичное значение их напряжения. По устройству и принципу действия этот вольтметр аналогичен супергетеродинному радиоприёмнику без системы АРУ, в качестве низкочастотных цепей которого используется электронный вольтметр постоянного тока. В комплекте с измерительными антеннами селективный вольтметр можно применять как измерительный приёмник.

    • ПРИМЕРЫ: В6-4, В6-6, В6-9, В6-10, SMV 8.5, SMV 11, UNIPAN 233 (237), Селективный нановольтметр «СМАРТ»

    Вольтметр – измерительный прибор для считывания уровня электрического напряжения. Он подключается параллельно нагрузке или непосредственно к источнику напряжения (U). Единица измерения напряжения — Вольт (V). Прибор имеет большое сопротивление. Чем оно больше, тем он лучше и точнее. Это снижает воздействие на измеряемую цепь, и дает возможность считать данные о напряжении с минимальной погрешностью.

    Разновидности по предназначению
    По предназначению приборы могут быть:
    • Постоянного напряжения.
    • Переменного напряжения.
    • Импульсной чувствительности.
    • Фазовые.
    • Селективного поиска частот.
    • Универсальные.
    Постоянного напряжения

    Вольтметр постоянного напряжения имеет маркировку В2. Он применяется в сетях с постоянным током. Обычно такие приборы используют как тестер для различного оборудования, а также автомобильной проводки.

    Переменного напряжения

    Приборы переменного напряжения имеют маркировку В3. Он используется в сетях соответствующего тока. Прибор преобразовывает переменные параметры в постоянные, на выходе проводится усиление сигнала, который поступает на измерительный механизм. Фактически внутри, устройство для переменных сетей, соответствует прибору постоянного тока, но перед этим имеет специальную систему для преобразования параметров электричества.

    Импульсной чувствительности

    Импульсочувствительные модели маркируются обозначением В4. Они предназначены для снятия показаний коротких импульсных напряжений. Часто такие вольтметры применяют для поиска импульсных помех. Иными словами, с помощью данного прибора можно выявить, на каком участке электрической цепи присутствует слабый контакт. Благодаря этому свойству импульсные блоки применяют при тестировании электропроводки автомобилей, микросхем и т.д.

    Фазовые

    Фазовые аппараты маркируются как В5. Приборы предназначены для снятия измерений квадратурных составляющих первой гармоники. Принцип действия таких измерителей заключается в том, что они оснащаются двумя чувствительными зонами. Прибор снимает два показания. Первоначальная фаза устройством воспринимается как ноль. Такие приборы практически не востребованы, поскольку в быту являются ненужными.

    Селективного поиска частот

    Измерительные приборы селективного поиска частот имеют на корпусе обозначение В6. Они одни из самых габаритных. Вольтметры этого типа могут выделять гармонические составляющие сложных сигналов. Фактически их конструкция имеет много общего с радиоприемниками, которые ловят частоты сигналов.

    Универсальные

    Универсальные измерители являются многофункциональным устройством, которое позволяет снимать показатель напряжение в любых электрических сетях. На корпусе таких приборов стоит маркировка В7. Зачастую в комплекте с такими устройствами идут наборы шунтов для проведения безопасного подключения.

    Разновидности по внешним параметрам
    По внешним параметрам измерители разделяют на три категории:
    • Переносные.
    • Стационарные.
    • Щитовые.

    Переносные вольтметры являются полностью автономными. Они отличаются небольшими размерами, весом и удобным корпусом для транспортировки. Мультиметр или тестер считаются одной из разновидностей переносных вольтметров. Зачастую такие приборы оснащаются двумя электродами для снятия показаний электрической цепи без необходимости закрепления прищепками или крокодилами.

    Стационарные вольтметры являются более тяжелыми. Они обычно устанавливаются в сложное электрическое оборудование. Такие приборы более чувствительные, поэтому отличаются повышенными габаритами. Их устанавливают на производственных объектах, где постоянно требуется контролировать состояние электросети, которая поддерживает работу холодильных установок, нагревательных элементов, систем кондиционирования и пр. Особенно они важны, если идет питание от генератора.

    Щитовые вольтметры имеют много общего со стационарными, поскольку их нельзя переносить. Они зачастую имеют более компактный корпус, чем стационарные, но все-таки крупнее переносных вольтметров. Обычно их устанавливают в щитовые шкафы.

    Принцип действия

    По принципу действия вольтметры, как и любые другие приборы, предназначенные для изменения параметров электрической цепи, бывают электронными и механическими. Способы, по которым они проводят измерения, отличаются. Сложно сказать какой принцип лучше.

    Электромеханические

    Электромеханические вольтметры имеют стрелку, которая закреплена на рамке с обмоткой. Рамка насаживается на ось с постоянным магнитом. При подаче напряжения создается электромагнитное поле. В результате его взаимодействия с полем постоянного магнита, рамка начинает отклоняться вместе со стрелкой, которая указывает на шкалу.

    Такие приборы могут иметь различную чувствительность, которая выражается коэффициентом пропорциональности между цифровым отображением угла на шкале и реальным напряжением. Для того чтобы предотвратить колебания стрелки на шкале, и снять точные показания применяется индукционный демпфер. Обычно его делают из алюминиевой пластины, которая также крепится на оси и передвигается вместе со стрелкой. Создаваемые электромагнитные завихрения контактируют с пластиной, подобно парусу и ветру. Это притормаживает колебания стрелки. Также бывает воздушный демпфер, который состоит из механизма из поршня и цилиндра. При колебаниях стрелки они придерживают ее, не допуская сильных скачков. Проводится обычное затормаживание поршнем, зафиксированным в цилиндре.

    Также внутри электромеханических вольтметров имеется система противовесов в виде грузиков устанавливаемых на стрелку. Они не допускают ее отклонение под влиянием силы тяжести. Благодаря этому устройство дает точные показатели вне зависимости от угла наклона при проведении измерения. Подвижные части механизма вольтметра делают из твердой стали, которая не поддается истиранию. Все стержни полируются для снижения трения.

    При подключении таких приборов необходимо соблюдать полярность, поскольку при неправильном соединении стрелка будет пытаться повернуться в противоположную сторону, что не позволяет специальный стопор в корпусе.

    Электронные

    Электронные вольтметры могут быть аналоговыми или полностью электронными. Аналоговые приборы внешне напоминают обычные механические. Они также оснащаются стрелкой, которая указывает на шкалу. Внутри них имеется компактная система преобразования входного напряжение в постоянное. Благодаря этому колебания стрелки исключаются. Специальный детектор в зависимости от уровня напряжения отклоняет стрелку под определенным углом, который и соответствует измеренному напряжению цепи.

    Цифровые вольтметры имеют микросхему (контроллер). На внешней панели имеется дисплей, на котором отображается напряжение в цифровом виде. Такие приборы отличаются большой точностью, компактностью, легкостью и надежностью. Точность вольтметра в первую очередь зависит от преобразователя, переводящего параметры напряжения в кодированный цифровой сигнал, который отображается на дисплее.

    Как подключать вольтметр и правила пользования

    В электрических схемах вольтметр отображается латинской буквой «V». Для получения точных данных прибор должен быть подключен параллельно участку цепи, на которой необходимо провести измерение напряжения. При подсоединении важно соблюсти полярность. Для непосредственной фиксации проводов прибора к проводнику он оснащается специальными зажимами или точечными электродами.

    В тех случаях, если необходимо замерить напряжение источника питания, прибор подключается непосредственно к его клеммам. При этом необходимо учитывать, что для высоковольтного напряжения нельзя применять слабые вольтметры, не рассчитанные для таких параметров.

    Все устройства разделяются по диапазону измерения. Существуют вольтметры, которые могут фиксировать как милливольты, так и киловольты. Бывают также модели для работы с микросхемами, так называемые микровольтметры. Они чувствительны к миллионной части вольта. Следует всегда смотреть на диапазон частоты измерения, перед тем как использовать вольтметр для снятия параметров напряжения в отдельно взятом участке электрической цепи. Применив микровольтметр вместо киловольтметра можно вызвать короткое замыкание.

    Особенно важно обратить внимание, что если прибор рассчитан для постоянного тока, то его нельзя подключать к переменному, и наоборот. Если применяется универсальный вольтметр, то перед его подключением необходимо выбрать режим измерения. В случае, когда он применяется для измерения постоянного напряжение, то на панели вольтметра необходимо установить значение, например + 60В. После этого нужно уменьшать вольтаж до тех пор, пока прибор не начнет считывание. Это проводится потому, что сети постоянного тока могут иметь различные напряжения. К примеру, в военной технике – 24В, автомобилях – 12В, а в некоторых мотоциклов – 6В. В том случае, когда нужно работать с сетью переменного тока, то устанавливается показатель 220В.

    Технические характеристики

    Вне зависимости от того, по какому принципу работает вольтметр, его назначению и способу исполнения, все приборы имеют общие критерии оценки эффективности. На них следует обратить внимание, перед тем как начинать использовать, или покупать устройство. В первую очередь это касается точности измерения. Этот показатель характеризует соответствие тех данных, которые фиксирует прибор, с реальными параметрами напряжения.

    При наличии максимального внутреннего сопротивления вольтметр любого типа будет оказывать минимальное влияние на электрическую цепь, с которой снимаются показатели. Чем выше этот показатель, тем устройство точнее.

    Такой прибор, как вольтметр, знаком каждому еще со времен изучения физики, а точнее — электродинамики. Если знать, что измеряет вольтметр, можно применять его с пользой. Главное — помнить, что подключать в сеть его нужно параллельно, иначе показания будут неточными. При работе важно соблюдать меры предосторожности, так как электрический ток любого напряжения представляет опасность для жизни.

    Подробнее о приборе

    Вольтметр предназначен для измерения напряжения тока в электрической цепи. Название его происходит от традиционного для измерительных приборов слова «метр» и от единицы измерения напряжения — «Вольт». Достаточно включить такой прибор в сеть, и он начнет показывать значение напряжения.

    Конечно, без погрешностей не обходится, но они незначительны. Для того чтобы показания прибора были идеальными, он должен иметь бесконечное внутреннее сопротивление, в противном случае неизбежно его влияние на ту цепь, к которой он подключен. Разумеется, такое сопротивление быть не может: идеальных вольтметров не бывает, но при их производстве делается все возможное, чтобы повысить внутреннее сопротивление.

    Что такое напряжение

    Чтобы точно понять, как работает и что показывает вольтметр, необходимо знать, что собой представляет объект его измерения. Важно понимать, что такое напряжение и от чего зависит его величина.

    Как известно, из школьного курса физики, величина вычисляется по формуле U=IR, где:

    • U — это собственно и есть напряжение;
    • I — сила тока;
    • R — сопротивление на участке цепи.

    Чтобы определить напряжение в сети, нужно умножить силу тока на сопротивление. Причем предварительно, следует узнать, чему равны две последние величины. Например, если сила тока равна 5 Ампер, а сопротивление на участке — 2 Ом, то напряжение составит 10 Вольт.

    Впрочем, приведенная выше формула, хоть и максимально проста, но все же не дает представления о том, что же такое напряжение и зачем его вообще нужно измерять. Ведь это лишь цифры, не более. Сам ток, к сожалению, не виден, как, впрочем, не видны и заряженные микроскопические частицы.

    Для простоты понимания можно сравнить электрический ток в проводнике с предметами, которые часто нами наблюдаются в обыденной жизни. В частности, здесь поможет сравнение с движением воды в реках и водопадах: то есть ее течением с высокого уровня на низкий. Здесь напряжение соответствует высоте: разности уровней. Иными словами напряжение в электросети — это то же самое, что напор воды в реке. Если напряжения в сети нет, то нет и тока. Также не будет и течения в том водоеме, где уровень воды всюду одинаков, например, в пруду или в озере.

    На шкале прибора обычно ставят букву «V». Это делается для того, чтобы его проще можно было отличить от других электроизмерительных приборов, например, от амперметра, который показывает силу тока. Дело в том, что эти приборы внешне очень похожи друг на друга.

    Диапазон вольтметра может быть различным. Те приборы, которые предназначены для включения в слабую электрическую сеть, максимум могут показать 5 Вольт. Бывают приборы и с большим диапазоном, например, в 10 или в 25 Вольт. Более мощные устройства способны показывать и тысячу Вольт. Разумеется, все зависит от предназначения вольтметра.

    Разновидности вольтметров

    Есть несколько видов вольтметров. В первую очередь устройства вольтметров подразделяются на две основные разновидности:

    1. Стационарные. Как правило, встроены в саму сеть и отсоединение их не представляется возможным.
    2. Мобильные. Их можно переносить с места на место и использовать в разных электросетях.

    Выделяется также несколько видов вольтметров по принципу действия. Среди них есть множество электромеханических и пара электронных. Последние, в свою очередь, могут быть цифровыми и аналоговыми. Значение напряжения может указываться движущейся стрелкой или меняющимися электронными цифрами на дисплее.

    Также вольтметры классифицируются по назначению. Среди них выделяются приборы, предназначенные для измерения постоянного тока или переменного.

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

    Технические характеристики

    Характеристики вольтметра зависят от его предназначения. Например, прибор, который измеряет напряжение постоянного тока, может обладать двумя, тремя или большим количеством диапазонов. Их число как раз и является одной из важнейших технических характеристик.

    При выборе вольтметра нужно:

    1. Обращать внимание на такую характеристику, как входное сопротивление. Она зависит от того, в каком диапазоне находится напряжение исследуемого участка электросети
    2. Учитывать цену деления шкалы прибора и его погрешность в измерении.
    3. Если был приобретен универсальный вольтметр, то обязательно учесть диапазоны величин, с которыми вольтметр может работать: сопротивления, силы тока, температуры.

    Принцип работы

    Как уже говорилось выше, по принципу действия вольтметры подразделяются на две разновидности — электромеханические и электронные. Строение первых представляет собой магнитную систему, которая способна реагировать на электрическое поле. Главный недостаток таких приборов состоит в том, что они, будучи подключенными к сети, способны сами на нее влиять, и поэтому их показания зачастую являются неточными.

    Электронные же приборы, которые сегодня, в эпоху цифровых технологий становятся все популярнее, могут преобразовывать аналоговый сигнал в цифровой. Такие приборы недороги и очень удобны в использовании.

    При подключении устройства в сеть важно соблюдать основное правило: его зажимы должны подсоединяться к тем точкам цепи, между которыми определяется напряжение. Такое подключение называется параллельным. Это требование нужно соблюдать обязательно, иначе устройство может просто-напросто перегореть.

    Меры безопасности

    Поскольку сам прибор имеет большое сопротивление, а в сеть он подключается параллельно, вероятность того, что при работе с ним человек получит сильный удар током, минимальна. Однако если вольтметры используются в промышленности, часто приходится иметь дело с большими значениями напряжения и других величин, характеризующих электрический ток.

    Нужно быть очень осторожным, измеряя напряжение в сети посредством этого электроизмерительного прибора. Ни в коем случае нельзя прикасаться к прибору голыми руками. Избежать несчастного случая помогут перчатки из непроводящего ток материала, например, из резины.

    Нельзя прикасаться к оголенным проводам, даже если уже известно, что напряжение в них не очень велико, например, Вольт или еще меньше.

    Как измерить переменное напряжение вольтметром для измерения постоянного

    Принцип измерения

    Если для измерения постоянного напряжения Вы пользуетесь вольтметром с измерительной головкой магнитоэлектрической системы, то обращали внимание, что при неправильной полярности подключения щупов вольтметра к источнику измеряемого напряжения, стрелка измерительной головки отклоняется в обратную сторону за нуль и зашкаливает. Если таким прибором попытаться измерить переменное напряжение частотой около 50 Гц и выше, стрелка может слегка дёрнуться в первоначальный момент времени, но после будет указывать на ноль. Ненулевое значение будет говорить о наличии постоянной составляющей напряжения.

    Самый простой способ выйти из положения – преобразовать переменное напряжение в постоянное, то есть выпрямить его. Это легко сделать с помощью одного единственного диода, как показано в статье «Элементарный выпрямитель на одном диоде». Если желаете измерить напряжение более-менее точно, для выпрямления можно использовать диодный мост.

    Схемы измерения

    Причина такого поведения магнитоэлектрического измерительного прибора при измерении переменного напряжения проста. В таких приборах присутствует постоянный магнит, а направление отклонения стрелки прибора зависит от направления протекания тока в катушке поворачивающейся рамки. В момент положительного полупериода стрелка прибора пытается отклониться в одну сторону, отрицательного – в другую. При достаточно частой смене полярности, например как в потребительской сети 50 Гц, стрелка просто не успевает отклониться в одну сторону, как вдруг ей нужно отклоняться в обратную. При этом можно заметить просто дрожание стрелки, или не заметить ни чего.

    Измерительные головки электромагнитной системы в устройстве своём не имеют постоянного магнита, а их принцип действия основан на явлении втягивания предмета из намагничивающегося материала в область центра катушки с током. Направление действия катушки с током на намагничивающийся объект не зависит от направления тока в обмотке катушки. Поэтому такие приборы легко измеряют как постоянный, так и переменный ток или напряжение.

    Если у Вас возникла необходимость измерить напряжение в сети переменного тока, а под рукой только прибор с измерительной головкой магнитоэлектрической системы (с постоянным магнитом), то можно просто выйти из положения, имея под рукой хотя бы один выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже амплитудного значения предположительно измеряемой величины. Для этого рассмотрим две схемы.

    Схема с одним диодом

    Менее точный, но предельно простой вариант. Всё, что нужно, это подключить один из щупов прибора через выпрямительный диод. При этом следует учесть, что к клемме приора с положительной полярностью диод должен быть подключен катодом (к отрицательной – анодом). При действии положительного полупериода стрелку будет отклонять измеряемая величина напряжения в нужную нам сторону. Во время отрицательного полупериода диод будет запираться, разрывая цепь прибора с источником напряжения, которое уже не подействует на стрелку прибора в обратном направлении.

    Особенность измерения схемой с одним диодом

    Определение значения величины. При измерении по рассмотренной схеме следует учесть, что прибор реагирует только во ремя одного полупериода, и покажет величину в два раза меньше действительного действующего значения напряжения. То есть, если при измерении напряжения такой схемой прибор показал значение 110 В, это показание нужно умножить на два, и получите то, что Вы измерили.

    Выбор диода. Для правильного выбора диода нам нужно обязательно учесть обратное напряжение диода, которое должно быть больше амплитудного значения измеряемой величины, иначе диод может пробить, и прибор перестанет показывать, или может врать на несколько порядков. Например, мы собираемся измерить напряжение в розетке. При указании класса напряжения оборудования указывается действующая величина. Чтобы узнать амплитудное значение, нужно действующую величину умножить на корень из двух: . Напряжение потребительской сети 220 В. Амплитуда напряжения будет 220×1,41=311 В. В нашем случае вполне подойдут выпрямительные диоды с обратным напряжением 400 В и выше. Ниже не желательно, т.к. в случае перенапряжения в сети,  амплитуда напряжения может превысить обратное напряжение диода, произойдёт необратимый пробой p-n перехода и диод выйдет из строя.

    Кроме того, не выбирайте мощные диоды, чем меньше мощность, тем лучше. У мощных диодов большая площадь p-n перехода, который в запертом состоянии может вести себя как обкладки конденсатора. Таким образом, в отрицательный полупериод может сказаться ёмкостная проводимость, и показания прибора окажутся несколько занижены. Чем больше частота измеряемого напряжения, тем больше влияние, особенно при использовании высокоомных чувствительных измерительных головок.

    Схема с диодным мостом

    Более сложный вариант, но позволяющий измерять электрические величины более точно. Для этого потребуется 4 диода, либо готовый диодный мост. Принцип работы схемы аналогичен первому варианту, но здесь измерительный элемент чувствует оба полупериода напряжения, которые действуют на него однонаправлено, и прибор показывает действующее значение напряжения. То есть, показания прибора будут соответствовать действительности.

    Выбор диодов или диодного моста аналогичен первому случаю.

    Меры предосторожности

    При модификации Вашего прибора указанными способами, уделите особое внимание безопасности. Диоды или диодный мост используемые в схемах, а так же контактные места рассечки проводов, щупов прибора, клеммы вольтметра должны быть надёжно заизолированы, чтобы предотвратить поражение электрическим током при случайном прикосновении к токоведущим частям прибора во время измерения.

    Воздействие вольтметра

    на измеряемую цепь | Цепи измерения постоянного тока

    Каждый метр в некоторой степени влияет на контур, который он измеряет, точно так же, как любой манометр в шинах слегка изменяет измеренное давление в шинах, поскольку для работы манометра выпускается некоторое количество воздуха. Хотя некоторое воздействие неизбежно, его можно свести к минимуму за счет хорошей конструкции расходомера.

    Схема делителя напряжения

    Поскольку вольтметры всегда подключаются параллельно с тестируемым компонентом или компонентами, любой ток, протекающий через вольтметр, будет вносить вклад в общий ток в тестируемой цепи, потенциально влияя на измеряемое напряжение.Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление, поэтому он не потребляет ток из тестируемой цепи. Однако совершенные вольтметры существуют только на страницах учебников, а не в реальной жизни! Возьмем следующую схему делителя напряжения в качестве крайнего примера того, как реалистичный вольтметр может повлиять на схему, которую он измеряет:

    При отсутствии вольтметра, подключенного к цепи, на каждом резисторе 250 МОм в последовательной цепи должно быть ровно 12 Вольт, причем два резистора равного номинала делят общее напряжение (24 В) точно пополам.Однако, если рассматриваемый вольтметр имеет сопротивление между выводами 10 МОм (обычное значение для современного цифрового вольтметра), его сопротивление создаст параллельную подсхему с нижним резистором делителя при подключении:

    Это эффективно снижает нижнее сопротивление с 250 МОм до 9,615 МОм (250 МОм и 10 МОм параллельно), резко изменяя падение напряжения в цепи. На нижнем резисторе теперь будет гораздо меньше напряжения, чем на предыдущем, а на верхнем резисторе — намного больше.

    Делитель измеряемого напряжения

    Делитель напряжения с сопротивлением 250 МОм и 9,615 МОм разделит 24 В на части 23,1111 В и 0,8889 В соответственно. Поскольку вольтметр является частью этого сопротивления 9,615 МОм, он будет показывать именно это: 0,8889 вольт.

    Теперь вольтметр может показывать только напряжение, подключенное к нему. Он не имеет возможности «знать», что на нижнем резисторе сопротивлением 250 МОм упало напряжение 12 В до того, как резистор был подключен к нему.Сам факт подключения вольтметра к цепи делает его частью цепи, а собственное сопротивление вольтметра изменяет соотношение сопротивлений цепи делителя напряжения, следовательно, влияя на измеряемое напряжение.

    Как работает вольтметр?

    Представьте, что вы используете манометр в шинах, для работы которого требуется такой большой объем воздуха, что он может спустить воздух из любой шины, к которой он подключен. Количество воздуха, потребляемого манометром во время измерения, аналогично току, затрачиваемому движением вольтметра для перемещения иглы.Чем меньше воздуха требуется манометру для работы, тем меньше он будет спускать воздух из тестируемой шины. Чем меньше ток, потребляемый вольтметром для приведения в действие иглы, тем меньше нагрузка на тестируемую цепь.

    Этот эффект называется загрузка , и он в той или иной степени присутствует в каждом случае использования вольтметра. Показанный здесь сценарий является наихудшим: сопротивление вольтметра существенно ниже, чем сопротивление резисторов делителя. Но всегда будет некоторая степень нагрузки, из-за которой измеритель будет показывать меньшее, чем истинное напряжение, без подключенного измерителя.Очевидно, что чем выше сопротивление вольтметра, тем меньше нагрузка на тестируемую цепь, и поэтому идеальный вольтметр имеет бесконечное внутреннее сопротивление.

    Вольтметрам с электромеханическими механизмами обычно присваиваются номинальные значения в диапазоне «Ом на вольт» для обозначения силы воздействия цепи, создаваемого током, потребляемым движением. Поскольку такие измерители полагаются на разные значения резисторов умножителя для получения разных диапазонов измерения, их сопротивление между выводами будет изменяться в зависимости от того, на какой диапазон они настроены.Цифровые вольтметры, с другой стороны, часто показывают постоянное сопротивление на измерительных выводах независимо от настройки диапазона (но не всегда!), И поэтому обычно измеряются просто в омах входного сопротивления, а не чувствительности «Ом на вольт».

    «Ом на вольт» означает, сколько Ом сопротивления между выводами на каждый вольт диапазона , установленного на селекторном переключателе. Давайте возьмем наш пример вольтметра из последнего раздела в качестве примера:

    По шкале 1000 вольт полное сопротивление составляет 1 МОм (999.5 кОм + 500 Ом), что дает 1000000 Ом на 1000 вольт диапазона или 1000 Ом на вольт (1 кОм / В). Этот рейтинг «чувствительности» в омах на вольт остается постоянным для любого диапазона этого измерителя:

    Проницательный наблюдатель заметит, что номинальное сопротивление любого измерителя определяется одним фактором: током полной шкалы механизма, в данном случае 1 мА. «Ом на вольт» — это математическая величина, обратная «вольт на ом», которая определяется законом Ома как ток (I = E / R). Следовательно, полномасштабный ток механизма определяет чувствительность измерителя в Ом / вольт, независимо от того, какими диапазонами разработчик снабдил его через резисторы умножителя.В этом случае номинальный ток полной шкалы измерительного механизма в 1 мА дает ему чувствительность вольтметра 1000 Ом / В независимо от того, как мы измеряем его с помощью резисторов умножителя.

    Чтобы свести к минимуму нагрузку вольтметра на любую схему, разработчик должен стремиться минимизировать ток, потребляемый его движением. Это может быть достигнуто путем изменения конструкции самого механизма для обеспечения максимальной чувствительности (меньший ток требуется для полного отклонения), но здесь обычно возникает компромисс: более чувствительный механизм имеет тенденцию быть более хрупким.

    Другой подход — электронное усиление тока, подаваемого на механизм, так что от тестируемой цепи требуется очень небольшой ток. Эта специальная электронная схема известна как усилитель , а построенный таким образом вольтметр представляет собой вольтметр с усилением .

    Внутренняя работа усилителя слишком сложна, чтобы обсуждать ее здесь, но достаточно сказать, что схема позволяет измеренному напряжению контролировать , сколько тока батареи направляется на движение счетчика.Таким образом, потребность механизма в токе обеспечивается внутренней батареей вольтметра, а не проверяемой схемой. Усилитель по-прежнему нагружает тестируемую цепь до некоторой степени, но обычно в сотни или тысячи раз меньше, чем движение измерителя само по себе.

    Вольтметры вакуумные (ВТВМ)

    До появления полупроводников, известных как «полевые транзисторы», вакуумные лампы использовались в качестве усилительных устройств для выполнения этого повышения. Такие ламповые вольтметры или (VTVM) когда-то были очень популярными приборами для электронных испытаний и измерений.Вот фотография очень старого VTVM с открытой лампой!

    Теперь схемы усилителя на твердотельных транзисторах решают ту же задачу при разработке цифровых измерителей. Хотя этот подход (использование усилителя для увеличения тока измеряемого сигнала) работает хорошо, он значительно усложняет конструкцию измерителя, делая почти невозможным для начинающего студента-электронщика понять его внутреннюю работу.

    Последнее и оригинальное решение проблемы нагрузки вольтметра — это потенциометрический прибор или с нулевым балансом .Это не требует продвинутых (электронных) схем или чувствительных устройств, таких как транзисторы или электронные лампы, но требует большего участия и навыков технического специалиста. В потенциометрическом приборе прецизионно регулируемый источник напряжения сравнивается с измеренным напряжением, и чувствительное устройство, называемое нулевым детектором , используется для индикации равенства двух напряжений.

    В некоторых схемах для обеспечения регулируемого напряжения используется прецизионный потенциометр , отсюда и метка потенциометрический .Когда напряжения равны, из проверяемой цепи будет подаваться нулевой ток, и, таким образом, на измеренное напряжение не должно влиять. Легко показать, как это работает, на нашем последнем примере, схеме высоковольтного делителя напряжения:

    Детектор нуля

    «Детектор нуля» — это чувствительное устройство, способное указывать на наличие очень малых напряжений. Если в качестве нуль-детектора используется электромеханический измерительный механизм, он будет иметь пружинно-центрированную стрелку, которая может отклоняться в любом направлении, чтобы быть полезной для индикации напряжения любой полярности.Поскольку цель нулевого детектора состоит в том, чтобы точно указать состояние ноль напряжения, а не указывать какую-либо конкретную (ненулевую) величину, как это делал бы обычный вольтметр, шкала используемого прибора не имеет значения. Детекторы нуля обычно проектируются так, чтобы быть максимально чувствительными, чтобы более точно указывать состояние «нуля» или «баланса» (нулевое напряжение).

    Чрезвычайно простой тип нуль-детектора — это набор аудионаушников, динамики внутри которых действуют как своего рода движение измерителя.Когда к динамику изначально подается напряжение постоянного тока, возникающий через него ток будет перемещать диффузор динамика и производить слышимый «щелчок». Другой звук щелчка будет слышен при отключении источника постоянного тока. Основываясь на этом принципе, чувствительный нуль-детектор может быть сделан не более чем из наушников и переключателя мгновенного действия:

    Если для этой цели используются наушники «8 Ом», их чувствительность можно значительно повысить, подключив их к устройству, называемому трансформатором .Трансформатор использует принципы электромагнетизма для «преобразования» уровней напряжения и тока импульсов электрической энергии. В этом случае используется понижающий трансформатор , который преобразует слаботочные импульсы (создаваемые замыканием и размыканием кнопочного переключателя при подключении к небольшому источнику напряжения) в более сильные импульсы для более эффективного вставьте диффузоры динамиков внутрь наушников.

    Трансформатор «аудиовыхода» с коэффициентом импеданса 1000: 8 идеально подходит для этой цели.Трансформатор также увеличивает чувствительность детектора, накапливая энергию слаботочного сигнала в магнитном поле для внезапного выброса в динамики наушников при размыкании переключателя. Таким образом, он будет производить более громкие «щелчки» для обнаружения более слабых сигналов:

    Подключенный к потенциометрической схеме в качестве детектора нуля, переключатель / трансформатор / наушники используется как таковое:

    Назначение любого нуль-детектора — действовать как лабораторные весы, показывая, когда два напряжения равны (отсутствие напряжения между точками 1 и 2) и ничего более.Балансир лабораторных весов фактически ничего не весит; скорее, он просто указывает на равенство между неизвестной массой и стопкой стандартных (калиброванных) масс.

    Аналогичным образом, нулевой детектор просто указывает, когда напряжение между точками 1 и 2 одинаково, что (согласно закону Кирхгофа о напряжении) будет, когда регулируемый источник напряжения (символ батареи с диагональной стрелкой, проходящей через него) точно равен напряжение к падению на R2.

    Для работы с этим прибором техник должен вручную регулировать выход прецизионного источника напряжения до тех пор, пока нулевой детектор не покажет точно ноль (при использовании аудионаушников в качестве нулевого детектора, техник будет многократно нажимать и отпускать кнопочный переключатель, прислушиваясь к тишине. указывает, что схема была «сбалансированной»), а затем отметьте напряжение источника, показанное вольтметром, подключенным к прецизионному источнику напряжения, это показание представляет напряжение на нижнем резисторе 250 МОм:

    Вольтметр, используемый для прямого измерения прецизионного источника, не обязательно должен иметь чрезвычайно высокую чувствительность Ω / V, потому что источник будет обеспечивать весь ток, необходимый для работы.Пока на нуль-детекторе есть нулевое напряжение, между точками 1 и 2 будет нулевой ток, что означает отсутствие нагрузки на тестируемую схему делителя.

    Стоит повторить тот факт, что этот метод, при правильном выполнении, накладывает почти нулевую нагрузку на измеряемую цепь. В идеале он абсолютно не нагружает тестируемую схему, но для достижения этой идеальной цели нуль-детектор должен иметь абсолютно нулевое напряжение на нем , что потребует бесконечно чувствительного нуль-метра и идеального баланса напряжения от регулируемого источник напряжения.

    Однако, несмотря на практическую неспособность достичь абсолютного нуля нагрузки, потенциометрическая схема по-прежнему является отличным методом измерения напряжения в цепях с высоким сопротивлением. И в отличие от электронного усилителя, который решает проблему с помощью передовых технологий, потенциометрический метод обеспечивает гипотетически идеальное решение, используя фундаментальный закон электричества (KVL).

    ОБЗОР:

    • Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление.
    • Слишком низкое внутреннее сопротивление в вольтметре отрицательно повлияет на измеряемую цепь.
    • Вольтметры с вакуумной трубкой (VTVM), транзисторные вольтметры и потенциометрические схемы — все это средства минимизации нагрузки на измеряемую цепь. Из этих методов потенциометрический («нулевой баланс») метод — единственный, способный разместить нулевую нагрузку на схему.
    • Детектор нуля — это устройство, созданное для максимальной чувствительности к небольшим напряжениям или токам.Он используется в цепях потенциометрического вольтметра для индикации отсутствия напряжения между двумя точками, что указывает на состояние баланса между регулируемым источником напряжения и измеряемым напряжением.

    СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

    Принцип работы вольтметра и типы вольтметра

    Что такое вольтметр?

    Вольтметр — вольтметр. Которая измеряет напряжение между двумя узлами. Мы знаем, что единица измерения разности потенциалов — вольт.Таким образом, это измерительный прибор, который измеряет разность потенциалов между двумя точками.

    Принцип работы вольтметра

    Основной принцип вольтметра заключается в том, что он должен быть подключен параллельно, в котором мы хотим измерить напряжение. Параллельное соединение используется потому, что вольтметр сконструирован таким образом, что он имеет очень высокое значение сопротивления. Таким образом, если это высокое сопротивление подключено последовательно, ток будет почти нулевым, что означает, что цепь стала разомкнутой.

    Если он подключен параллельно, то полное сопротивление нагрузки будет параллельно высокому сопротивлению вольтметра, и, следовательно, комбинация даст почти такое же полное сопротивление, что и нагрузка. Также в параллельной цепи мы знаем, что напряжение одинаково, поэтому напряжение между вольтметром и нагрузкой почти одинаково, и, следовательно, вольтметр измеряет напряжение.
    Для идеального вольтметра сопротивление должно быть бесконечным и, следовательно, потребляемый ток равен нулю, поэтому в приборе не будет потерь мощности.Но это практически недостижимо, поскольку у нас не может быть материала с бесконечным сопротивлением.

    Классификация или типы вольтметров

    По принципу конструкции у нас есть разные типы вольтметров , в основном это —

    1. Вольтметр с подвижной катушкой на постоянных магнитах (PMMC).
    2. Вольтметр подвижного железа (MI).
    3. Электродинамометрический вольтметр.
    4. Вольтметр выпрямительного типа
    5. Вольтметр индукционного типа.
    6. Вольтметр электростатического типа.
    7. Цифровой вольтметр (DVM).

    В зависимости от типа измерений, которые мы проводим, у нас есть-

    1. Вольтметр постоянного тока.
    2. Вольтметр переменного тока.

    Для вольтметров постоянного тока используются приборы PMMC, прибор MI может измерять как переменное, так и постоянное напряжение, электродинамометр типа, тепловизор может также измерять постоянное и переменное напряжение. Индукционные счетчики не используются из-за их дороговизны, неточности измерения.Вольтметр выпрямительного типа, электростатический тип, а также цифровой вольтметр (DVM) могут измерять как переменное, так и постоянное напряжение.

    Вольтметр PMMC

    Когда токопроводящий проводник помещен в магнитное поле, на проводник действует механическая сила, если он присоединен к подвижной системе, при движении катушки указатель перемещается по шкале. Инструменты
    PMMC имеют постоянные магниты. Он подходит для измерения постоянного тока, потому что здесь отклонение пропорционально напряжению, потому что сопротивление постоянно для материала измерителя и, следовательно, если полярность напряжения меняется на противоположную, отклонение стрелки также будет обратным, поэтому он используется только для измерения постоянного тока.Этот тип инструментов называется инструментом типа Д’Арнсонваля. Он имеет преимущества линейной шкалы, низкое энергопотребление, высокая точность.
    Основные недостатки:
    Он измеряет только количество постоянного тока, более высокую стоимость и т. Д.

    Где,
    B = плотность потока в Вт / м 2 .
    i = V / R, где V — измеряемое напряжение, а R — сопротивление нагрузки.
    l = Длина змеевика в м.
    b = ширина бухты в м.
    N = Количество витков в катушке.

    Расширение диапазона вольтметра PMMC

    В вольтметрах PMMC мы также можем расширить диапазон измерения напряжения.Просто подключив сопротивление последовательно к измерителю, мы можем расширить диапазон измерения.

    Пусть,
    V — напряжение питания в вольтах.
    R v — сопротивление вольтметра в Ом.
    R — внешнее сопротивление, включенное последовательно, в Ом.
    В 1 — напряжение на вольтметре.
    Тогда внешнее сопротивление, которое должно быть подключено последовательно, определяется с помощью

    Вольтметр MI

    Приборы MI означают подвижный железный прибор. Он используется для измерений как переменного, так и постоянного тока, потому что отклонение θ пропорционально квадрату напряжения, предполагая, что импеданс измерителя постоянный, поэтому независимо от полярности напряжения он показывает направленное отклонение, кроме того, они классифицируются еще двумя способами. ,

    1. Тип аттракциона.
    2. Тип отталкивания.


    Где, I — полный ток, протекающий в цепи, в амперах. I = V / Z
    Где V — измеряемое напряжение, а Z — полное сопротивление нагрузки.
    L — это собственная индуктивность катушки Генри.
    θ — отклонение в радианах.

    Тип притяжения MI Принцип прибора

    Если немагнитное мягкое железо помещается в магнитное поле, оно притягивается к катушке, если к системам прикреплен указатель, и ток проходит через катушку в результате приложенного напряжения , он создает магнитное поле, которое притягивает кусок железа и создает отклоняющий момент, в результате чего стрелка перемещается по шкале.

    Тип отталкивания Принцип прибора MI

    Когда две железные части намагничиваются с одинаковой полярностью, пропуская ток, который осуществляется путем подачи напряжения на вольтметр, между ними возникает отталкивание, и это отталкивание создает отклоняющий момент, благодаря которому стрелка перемещается .
    Преимущества заключаются в том, что он измеряет как переменный, так и постоянный ток, дешевый, низкий коэффициент трения, надежность и т. Д. Он в основном используется при измерении переменного тока, поскольку при измерении постоянного тока погрешность будет больше из-за гистерезиса.

    Электродинамометр

    Тип вольтметра

    Электродинамометры используются, потому что они имеют одинаковую калибровку как для переменного, так и для постоянного тока, т.е. если он откалиброван постоянным током, то также без калибровки мы можем измерять переменный ток.

    Электродинамометр Тип вольтметра Принцип

    У нас есть две катушки, неподвижная и подвижная катушки. Если напряжение приложено к двум катушкам, в результате чего ток течет по двум катушкам, он останется в нулевом положении из-за развития равного и противоположного крутящего момента.Если направление одного крутящего момента меняется на противоположное, когда ток в катушке меняет направление, создается ненаправленный крутящий момент.
    Для вольтметра соединение является параллельным, и неподвижная и подвижная катушки соединены последовательно с неиндуктивным сопротивлением.
    φ = 0, где φ — фазовый угол.

    Где, I — величина тока, протекающего в цепи, в Amp = V / Z.
    В и Z — приложенные напряжения и импеданс катушки соответственно.
    M = взаимная индуктивность катушки.
    Они не имеют погрешности гистерезиса, могут использоваться как для измерения переменного, так и постоянного тока, основными недостатками являются низкое соотношение крутящий момент / вес, высокие потери на трение, дороговизна по сравнению с другими приборами и т. Д.

    Выпрямительный вольтметр

    Принцип выпрямительного вольтметра

    Они используются для измерений переменного или постоянного тока. Для измерения постоянного тока мы должны подключить измеритель PMMC, который измеряет пульсирующее напряжение постоянного тока, которое измеряет выпрямленное напряжение, подключенное к мостовому выпрямителю.

    Преимущества выпрямительного вольтметра
    1. Может использоваться на высоких частотах.
    2. Имеет единую шкалу для большинства диапазонов.

    Недостатки появления ошибки из-за снижения чувствительности к температуре при работе от переменного тока.

    Цифровые вольтметры (DVM)

    Цифровые вольтметры (DVM) Принцип

    Цифровой вольтметр — это прибор, который может давать выходное напряжение не путем отклонения, а напрямую указывая значение. Это очень хороший инструмент для измерения напряжения, так как он полностью устраняет ошибку из-за параллакса, приближения в измерениях, может быть выполнено высокоскоростное считывание, а также его можно сохранить в памяти для дальнейшего анализа.Главный принцип заключается в том, что значение измеряется той же схемой, но это значение не используется для отклонения указателя, а подается на аналого-цифровой преобразователь и отображается как цифровое значение.

    Электростатические инструменты

    Электростатические инструменты Принцип

    Когда электрическому полю, создаваемому заряженными частицами, позволяют воздействовать на проводники, заряженные током, создается отклоняющий момент. Это можно сделать, используя:

    1. Два электрода с противоположным зарядом, один из которых закреплен, а другой — подвижен.
    2. Сила между двумя электродами, которая вызывает вращательное движение движущегося электрода.


    Где V — напряжение, которое нужно измерить в вольтах, C — значение емкости в фарадах, а θ — отклонение в радианах.
    Преимущества электростатического счетчика, имеющего низкое энергопотребление, возможность использования как для переменного, так и для постоянного тока, отсутствие потерь на гистерезис, отсутствие погрешностей из-за рассеянного магнитного поля. Недостатки в том, что он имеет неравномерный масштаб, низкое рабочее усилие, он имеет большие размеры и размер, а также его конструкция не является прочной.

    электрических цепей — Как вольтметры измеряют работу, выполняемую над компонентом?

    Старомодные «аналоговые» вольтметры (со стрелкой и шкалой) действительно требовали небольшого тока через них для работы. Они состояли из последовательно включенного чувствительного амперметра (измерителя тока) с большим сопротивлением. Они измерили разность потенциалов косвенно, используя тот факт, что ток был пропорционален pd на резисторе (закон Ома). Грубо говоря, чем больше вы заплатили за вольтметр, тем чувствительнее его амперметр, поэтому сопротивление может быть выше, а измеритель будет меньше влиять на pd, который вы пытаетесь измерить!

    Цифровые вольтметры

    работают по совершенно другому принципу, который гораздо сложнее объяснить! Теоретически они не требуют прохождения тока через них.Сначала очень полезная аналогия: если мы сравним электрический ток со скоростью потока воды по трубе из высокого резервуара в более низкий резервуар, то мы можем сравнить разность потенциалов с разницей по высоте между уровнями воды в резервуарах. . Разница в высоте пропорциональна разнице в гравитационном PE на единицу массы; Разница потенциалов пропорциональна разнице в электрической потенциальной энергии на единицу заряда.

    Современные вольтметры создают собственную внутреннюю разность потенциалов, которая с постоянной скоростью возрастает (представьте, что уровень воды поднимается) от нуля.В момент, когда внутренний pd начинает расти, запускаются внутренние часы. Есть электронное устройство, которое определяет, когда генерируемый внутри pd равен неизвестному pd, которое вы применили к вольтметру (уровни воды равны!). Затем устройство останавливает часы. Чем дольше идут часы, тем выше должно быть неизвестное напряжение. Цифровая индикация напряжения сделана пропорциональной этому истекшему времени. Процесс повторяется снова и снова, отслеживая любые (не слишком быстрые) изменения неизвестного напряжения.

    Надеюсь, что вы кое-что из этого смогли отследить!

    Электромагнетизм

    — Что на самом деле измеряет вольтметр?

    Типичный вольтметр содержит внутренний омический резистор с известным и очень высоким сопротивлением $ R $ (называемым «входным сопротивлением» или «входным сопротивлением») и чрезвычайно чувствительный амперметр, который измеряет ток через этот резистор. Когда вольтметр подключен параллельно к некоторым элементам схемы, тогда в идеале внутренний резистор имеет сопротивление намного выше, чем любой из элементов схемы, на которых измеряется напряжение, что он действует как почти идеальный изолятор, и подавляющее большинство ток (если он есть) протекает через измеряемые элементы схемы.Вольтметр измеряет крошечный ток $ I $, который проходит через его внутренний резистор, а затем отображает напряжение $ V = IR $. Помимо ошибки калибровки в $ R $ и ошибки прямого измерения тока, отображаемое значение вольтметра станет неверным, когда измеряемое напряжение будет настолько высоким, что реакция внутреннего резистора перестает быть омической.

    Существует нетривиальная проблема оптимизации, заключающаяся в том, насколько большим должно быть входное сопротивление вольтметра: чем оно выше, тем меньше тока проходит через вольтметр, что затрудняет точное измерение.С другой стороны, вы обычно не хотите, чтобы через вольтметр проходила значительная часть общего тока, иначе простое подключение вольтметра к цепи фактически изменит поведение схемы, что обычно нежелательно.

    Как вы предположили в своем вопросе, невозможно измерить $ \ Phi $ в целом — даже в принципе — потому что это величина, зависящая от калибровки. Настоящий вольтметр обычно состоит из двух проводов (которые являются хорошими проводниками), которые подключаются к элементу схемы, а реальный измерительный прибор находится между ними.b \ vec {E} \ cdot d \ vec {l} $ вдоль провода, как вы предложили. По закону Фарадея любое зависящее от времени магнитное поле будет индуцировать электрический ток, и поэтому показания, отображаемые вольтметром, будут меняться, когда провода, соединяющие его с цепью, проходят через изменяющееся магнитное поле. Таким образом, если поблизости есть магнитные поля, которые заметно меняются с течением времени, то показания вольтметра будут зависеть от точного положения проводов, соединяющих его с цепью, и в целом эта величина не очень полезна.

    (В более реалистичной модели вольтметра, где мы принимаем во внимание тот факт, что сопротивление для внутреннего резистора намного, намного выше, чем для внешних проводов, мы обнаруживаем, что $ \ vec {E} $ обычно пренебрежимо мало внутри провода и примерно постоянны на внутреннем резисторе, поэтому показания вольтметра в основном равны $ \ vec {E} \ cdot \ vec {l} $, где $ \ vec {l} $ — ориентированная длина внутреннего резистора, а $ \ vec {E} $ — это электрическое поле в месте его нахождения. Фактически, большинство датчиков местного электрического поля имеют ту же базовую конструкцию, что и вольтметры: чрезвычайно чувствительный амперметр, измеряющий через омический резистор известной длины и входного сопротивления.В 4 раза больше, чем у вольтметра), чтобы предотвратить протекание через него любого тока, так как в результате накопление заряда частично нейтрализует внешнее поле.)

    Использование вольтметра | IOPSpark

    Напряжение / разность потенциалов

    Электричество и магнетизм

    Использование вольтметра

    Практическая деятельность для 14-16

    Практический класс

    Эксперименты с вольтметром приводят к обсуждению значения разности потенциалов или напряжения.

    Аппаратура и материалы

    • Блок питания низковольтный
    • Лампа (12 В, 6 Вт) в патроне
    • Амперметр, (0-1 А), DC
    • Вольтметр, (0-15 В), DC

    Примечания по охране труда и технике безопасности

    Выбирайте источник питания низкого напряжения, чтобы исключить возможность повреждения счетчиков, например: используйте 2 ячейки по 1,5 В.

    Прочтите наше стандартное руководство по охране труда

    Процедура

    1. Подключите простую последовательную цепь, используя батарею, лампу в ее патроне и амперметр.
    2. Теперь добавьте в цепь вольтметр. Используйте его для измерения напряжения на лампе.

    Учебные заметки

    • Позвольте учащимся решить для себя, как подключить вольтметр. Им следует разрешить включать вольтметр последовательно в цепь. Вскоре они обнаружат, что в цепи, похоже, не осталось тока. Это потому, что вольтметр имеет очень высокое сопротивление.
    • Если приложить амперметр к лампе, можно повредить амперметр.Убедитесь, что он выдержит удар, если ученики это сделают случайно! Причина этого в том, что амперметр имеет чрезвычайно низкое сопротивление, поэтому большая часть тока проходит по легкому маршруту и ​​избегает лампы.
    • Если учесть, насколько быстро энергия передается в электрической цепи, выходная энергия прямо пропорциональна заряду или току x время, или количеству проходящих кулонов, измеряемых амперметром и часами.
    • Однако заряд не может быть единственным фактором.Вам также понадобится устройство, показывающее, сколько джоулей энергии доставляет каждый кулон, проходящий через лампу. Это устройство называется вольтметром.
    • Точно так же, как масса в один килограмм может передавать больше энергии, если высота обрыва составляет 100 метров, чем если бы она была высотой всего 10 метров, так и кулон электричества дает больше энергии, если он падает через разность потенциалов в 100 вольт, чем если он проваливается через разность потенциалов 10 вольт. Кроме того, более очевидно, что несколько килограммов или кулонов передают больше энергии, чем один.Аналогии с буханками хлеба или буханками хлеба в автофургонах могут помочь донести идею.
    • Аналогия вольтметра может быть следующей.
    • Поток кулонов в кругообороте можно сравнить с потоком автомобилей по главной дороге. Предположим, что каждый водитель прибывает в точку А на дороге с одинаковой суммой денег в кармане и потратил их все в точке Б. Чтобы узнать, сколько это денег, вам не нужно задерживать каждую машину и проверять ее. финансы.Вместо этого вы можете организовать отвлечение всего нескольких автомобилей на остановку в точке A и обратно на главную дорогу в точке B. Где-то вдоль остановки установить группу задерживающих, которые опустошают карманы каждого водителя в остановке. транслировать. Это модель рабочего вольтметра (фактически замаскированного миллиамперметра).
    • Здесь также можно использовать водяной контур с манометром в качестве модели для вольтметра. Манометр подсоединен поперек трубок для измерения разности давлений между двумя сторонами.
    • Какое бы объяснение вы ни дали, в конечном итоге скажите, что вольтметр измеряет энергию, передаваемую лампе каждым кулоном, когда она проходит через часть цепи, к которой подключен вольтметр.
    • Вольтметр подключен к лампе, чтобы он мог измерять джоули на кулон, передаваемые лампе. Амперметр измеряет, сколько кулонов в секунду проходит через лампу.
    • Следовательно, энергия, передаваемая лампе, равна разности потенциалов (измеренной в вольтах) x заряду (измеренной в кулонах).
    • Переданная энергия = V x Q джоулей
    • = V x I x t джоулей
    • Передаваемая энергия в секунду = мощность = В x I Вт
    • где В вольт — это разность потенциалов на лампе, Q кулонов — это заряд, протекающий через лампу, I ампер — ток через лампу, а t секунд — время, в течение которого течет заряд.
    • Обсуждая этот эксперимент со студентами, продолжайте подкреплять эти новые идеи при каждой возможности:
    • 5 вольт означает 5 джоулей на кулон: вольт — это просто сокращение для джоулей на кулон, которое само по себе является сокращенной формой джоулей энергии, передаваемой от источника энергии к компоненту в цепи на каждый кулон, проходящий через него.Таким образом, 5 вольт (джоулей на кулон), переносимые током в 2 ампера (кулоны в секунду), передают 10 джоулей энергии в секунду или 10 ватт мощности.

    Этот эксперимент был проверен на безопасность в январе 2007 г.

    Вольтметр — обзор | Темы ScienceDirect

    Высокие технологии

    Специальные высокотехнологичные приложения для слепых могут включать в себя устройства для чтения долларовых купюр и говорящие калькуляторы, видеомагнитофоны, вольтметры, термометры, уровни, компасы и осциллографы (вставки 11-7 и 11-8) .Эти устройства предоставляют голосовые сообщения с информацией, которую пользователи в противном случае прочитали бы на визуальном дисплее. Например, компас может предоставить пользователю обратную связь оцифрованной речи на английском, испанском, немецком или французском языках. Возможна комбинация нескольких устройств в одном устройстве. Например, голосовые дневники включают говорящий калькулятор, часы, календарь встреч, список телефонов и выход тонального набора в одном небольшом портативном устройстве.

    Человек с ограниченными возможностями может стать более независимым в обществе с помощью систем звуковых вывесок.Эти системы предоставляют пользователю различные функции, от звуковых сигналов до словесных описаний или инструкций через карманный приемник. Одним из распространенных примеров является использование звуковых сигналов на светофоре, которые уведомляют слепого пешехода о том, что переход улицы безопасен. Более сложные системы можно устанавливать в частных офисах, общественных зданиях, торговых центрах или парках. При использовании инфракрасных или чувствительных к движению функций слепой человек получит устное сообщение с указанием местоположения здания, офисного помещения, фонтана или лифта.

    В настоящее время население может получать информацию об окружающей среде с помощью системы, которая дает словесные указания с помощью устройства слежения за спутником глобального позиционирования (GPS). Однако слепой человек не может получить доступ к этим системам самостоятельно, потому что производители разработали их для зрячих водителей, чтобы они получали указания от поворота к повороту. Однако производители модифицировали устройства GPS для слепых пользователей. Адаптированная система GPS обеспечивает направление для слепых пользователей, чтобы добраться до определенного места с помощью программного обеспечения для ориентации, программы чтения с графического экрана и синтезатора речи.

    Станции PBS предоставляют услуги описательного видео (DVS) для различных телевизионных программ. Они дают повествовательное описание ключевых визуальных элементов программы без изменения звуковых звуков или диалогов. Сюда входят описания визуальных элементов, таких как действия, субтитры, изменения сцены, графика и язык тела. Эта услуга также доступна для некоторых фильмов на домашнем видео. Зритель должен иметь стереотелевизор или стереомагнитофон со вторым каналом аудиопрограммы (SAP) для приема DVS.

    Слепые люди могут читать печатные материалы с помощью оптического считывателя символов (OCR).OCR включают в себя ручные устройства или планшетные сканеры, которые преобразуют напечатанное слово в компьютерный файл, синтезируют речь и / или распечатку шрифта Брайля. Также доступны автономные OCR, и люди, не владеющие компьютером, могут предпочесть их.

    Люди с ослабленным зрением могут использовать портативные блокноты для записи заметок, текстового процесса и хранения встреч. Их клавиатуры могут состоять из стандартных QWERTY-досок пишущей машинки (см. Рисунок 11-2) или конфигураций Брайля (см. Рисунок 11-3) с использованием шести или восьми клавиш и пробела.Клавиши представляют собой точки Брайля. Клавиатуры Брайля также доступны в эргономичном дизайне, разработанном для обеспечения комфорта. Центральная клавиша на всех клавиатурах служит пробелом. Дополнительные функции для этих устройств могут включать телефонные справочники, часы, научные калькуляторы, будильники, напоминания голосового календаря и термометры. Режимы вывода для этих устройств состоят из синтеза речи и / или обновляемых ячеек Брайля (выпуклые символы Брайля, отображающие информацию, которую вводит пользователь).Некоторые системы также поддерживают два языка. Таким образом, пользователи могут либо прослушивать введенную информацию, либо читать информацию с помощью тактильных ощущений, используя обновляемые ячейки Брайля.

    Слепой человек может пользоваться модифицированными компьютерами с различными системами ввода и вывода. Системы ввода включают стандартные компьютерные клавиатуры, клавиатуры Брайля, азбуку Морзе с синтезом речи или слуховые сигналы (например, гудки, тоны или эхо клавиш). Пользователь может передавать на компьютер буквы, цифры и знаки препинания азбукой Морзе, что требует адаптации программного и / или аппаратного обеспечения с помощью переключателей.С помощью одного переключателя компьютер различает точки и тире по продолжительности нажатия переключателя пользователем. В коде Морзе с двумя переключателями один переключатель предназначен для точек, а другой — для тире. Пользователь также может использовать третий переключатель в качестве переключателя входа. Слепые люди могут использовать эту систему со слуховой обратной связью, которая повторяет введенную букву или команду. Этот подход могут выбрать слепые и люди с ограниченными физическими возможностями.

    Системы вывода могут включать программы чтения с экрана, обновляемые дисплеи Брайля, распечатки шрифта Брайля и шрифты Брайля с традиционной орфографической печатью.Программа чтения с экрана — это программное приложение, которое преобразует компьютерную информацию в искусственную речь, которая произносится через синтезатор речи. Сочетание программы чтения с экрана и синтезатора речи дает человеку с нарушением зрения доступ к стандартным компьютерным программам. Текст может отображаться на экранах компьютера двумя способами: в текстовом или графическом режиме. Доступны программы чтения с экрана, которые читают текстовый и графический режимы. Специально разработанные программы чтения с экрана для Windows могут читать программы Windows, использующие графическую среду.Существуют разные версии для чтения с экрана для Macintosh, DOS и Windows (разные версии). Синтезаторы речи различаются по качеству речи и способу взаимодействия с компьютером. Они могут быть как аппаратными (человек вставляет их в слот внутри компьютера или использует один из последовательных портов компьютера), так и программными.

    Обновляемые дисплеи Брайля используют выдвижные булавки для формирования символов Брайля, которые позволяют пользователям читать информацию на экране компьютера с помощью тактильной обратной связи Брайля.Дисплеи Брайля могут состоять из 80 ячеек (полная строка компьютерного текста), 40 ячеек (одна половина строки) или 20 ячеек (одна четвертая строка). Эти устройства особенно полезны для глухих и слепых, но обладающих хорошими тактильными навыками.

    Для людей с нарушениями слуха и слепых специалист может интегрировать обновляемые дисплеи Брайля с устройствами телефонной связи (TDD). Используя пальцы, человек читает выпуклые символы Брайля на дисплее Брайля.Это та же информация, которая отображается на визуальном дисплее TDD. Слабослышащие и слепые люди также могут использовать это устройство для общения. Человек с нарушением слуха читает на визуальном дисплее, как слепой человек вводит информацию с помощью клавиатуры Брайля, а слепой человек читает информацию, которую глухой вводит с помощью стандартной клавиатуры, на обновляемом дисплее Брайля.

    Высокотехнологичные приложения для слабовидящих включают портативные и настольные системы видеонаблюдения для увеличения печатных материалов.Они доступны в черно-белом и / или цветном исполнении. Преимущество камер видеонаблюдения по сравнению с низкотехнологичными увеличительными линзами заключается в увеличенном увеличении, улучшенной контрастности и обратной полярности. Дополнительной функцией одной системы видеонаблюдения является дополнительная клавиатура, которая отображает на мониторе время, дату и калькулятор, а также адрес и телефонный органайзер. Альтернативой технологии видеонаблюдения является портативное устройство, которое подключается к любому телевизору для создания увеличенных изображений. Некоторые производители включают в систему компьютер, чтобы обеспечить разделение экрана на компьютерный текст и материалы, просматриваемые системой видеонаблюдения.Это устройство позволяет пользователю поддерживать зрительный контакт с одним экраном, а не переключаться между двумя.

    Специалисты могут модифицировать доступ к компьютеру для людей с ослабленным зрением, используя различные системы ввода и вывода. Некоторые люди с нарушением зрения также используют многие ранее описанные системы, которые используют слепые (например, слуховые сигналы: гудки, щебетание или синтезированное голосовое эхо клавиш). Другие системы ввода могут включать измененную контрастность клавиатуры (например, белые буквы на черном фоне или наоборот) или большие клавиатуры (с большими буквами).

    Системы вывода включают программы чтения с экрана с синтезаторами речи и программы увеличения текста. Программы увеличения текста увеличивают изображение на экране компьютера в операционных системах DOS, Windows или Macintosh. Эти системы также могут обеспечивать обратный контраст (например, белые буквы на темном фоне). Компьютер Macintosh и Windows предлагают специальные возможности увеличения текста в операционной системе. Дополнительные приспособления на компьютере включают увеличенный размер шрифта и большие цветные мониторы с плоским экраном.Мониторы с плоским экраном уменьшают искажения, которые могут возникнуть при использовании выпуклых экранов. Изменяя цвет на экране компьютера (например, черные буквы на желтом фоне), слабовидящий пользователь может легче просматривать распечатку. Пользователь также может улучшить управление мышью, увеличив размер указателя мыши или добавив хвостик к мыши с помощью специального программного обеспечения или параметров доступности, которые предлагают некоторые операционные системы.

    Все высокотехнологичные устройства необходимы для того, чтобы слепые или слабовидящие люди могли работать независимо.Однако многие барьеры в обществе все еще остаются. Например, слепой человек не знает выбора в стандартном автомате для безалкогольных напитков. Крупные компании начинают реагировать на эти потребности. Например, в ответ на требования потребителей с ослабленным зрением некоторые банки разработали говорящие банкоматы. Хотя ключи на банкоматах могут быть помечены шрифтом Брайля, слепые или слабовидящие лица не могут пользоваться банкоматом самостоятельно. Следовательно, им иногда приходится полагаться на честность незнакомцев, чтобы помочь им.

    Что такое вольтметр? — Определение с сайта WhatIs.com

    К

    Вольтметр, также известный как измеритель напряжения, представляет собой прибор, используемый для измерения разности потенциалов или напряжения между двумя точками в электрической или электронной цепи. Некоторые вольтметры предназначены для использования в цепях постоянного тока (DC); другие предназначены для цепей переменного тока. Специализированные вольтметры могут измерять радиочастотное (РЧ) напряжение.

    Базовый аналоговый вольтметр состоит из последовательно включенного чувствительного гальванометра (измерителя тока) с высоким сопротивлением.Внутреннее сопротивление вольтметра должно быть высоким. В противном случае он будет потреблять значительный ток и тем самым нарушить работу тестируемой цепи. Чувствительность гальванометра и значение последовательного сопротивления определяют диапазон напряжений, который может отображать измеритель.

    Цифровой вольтметр показывает напряжение цифрами. Некоторые из этих измерителей могут определять значения напряжения с точностью до нескольких значащих цифр. Практические лабораторные вольтметры имеют максимальные диапазоны от 1000 до 3000 вольт (В).Большинство серийно выпускаемых вольтметров имеют несколько шкал, увеличивающихся в десятичной степени; например, 0–1 В, 0–10 В, 0–100 В и 0–1000 В.

    Осциллограф может использоваться для измерения низких напряжений; вертикальное смещение соответствует мгновенному напряжению.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *