Žmogus, kuris yra toli nuo elektros grandinių, įtampų, srovių ir varžų, vargu ar galės iš karto atsakyti į šį klausimą: ką matuoja voltmetras? Kadangi atsakymas akivaizdus, jei tik perskaitysite antrąją straipsnio pavadinimo pusę, šią temą atskleisime kiek plačiau. Visų pirma, mes apsvarstysime įtampos matavimą kasdieniame gyvenime, prietaisų charakteristikas, veikimo principą.
Apibrėžimas
Voltmetras yra matavimo prietaisas, leidžiantis gauti nuolatinės arba kintamosios srovės grandinės įtampos arba elektrovaros jėgos vertę. Prietaiso diapazonas gali išsiplėsti iki 1000 V ar daugiau. Viskas priklauso nuo jo paskirties. Norėdami geriau suprasti, kas tai yra, apsvarstykite elektrovaros jėgos apibrėžimą. Kadangi tai labai dažnai painiojama su tinklo įtampa, jie turėtų būti atskirti vienas nuo kito.
EMF ir įtampa: skirtumas
Taigi, EML yra fizinis dydis, apibūdinantis bet kokių neelektrinių jėgų atliekamą darbą judėtivieneto teigiamo krūvio išilgai nagrinėjamo kontūro. Dažniausiai jis parodo energijos š altinio gebėjimą sukurti vienokį ar kitokį potencialų skirtumą dviejuose grandinės taškuose. Jis matuojamas, kaip ir įtampa, voltais. Jis skiriasi nuo jo tuo, kad apibūdina maitinimo š altinį tuščiąja eiga, ty neprisijungus prie tinklo.
Kai grandinėje yra srovė, tai yra, ji uždaryta, atsiranda kita labiau pažįstama sąvoka - įtampa. Be to, jį galima paimti tiek pačiam maitinimo š altiniui jo gnybtuose, tiek bet kurioje grandinės dalyje. Įtampos matavimas yra potencialų skirtumo tarp dviejų atskirtų taškų nustatymas. Energijos š altinio atveju ji paprastai yra šiek tiek mažesnė už elektrovaros jėgą, kai ji įtraukiama į vartojimo grandinę. Tiesą sakant, ir EML, ir įtampa yra vienodi, vienintelis skirtumas yra tas, koks fizinis procesas sukuria potencialų skirtumą tarp dviejų taškų, kuriuose atliekamas matavimas.
Voltmetrų tipai
Čia reikėtų išskirti du pagrindinius tipus: nešiojamąjį ir stacionarųjį. Nešiojamą įtampos matavimo prietaisą galima vilkti ne tik rankomis. Paprastai tai apima funkcionalumą patikrinti sroves ir varžas grandinėje, taip pat laidų temperatūrą ir kt. Stacionarūs įrenginiai dažnai yra struktūriškai integruoti į patį tinklą, kuriame atliekami matavimai, pavyzdžiui, elektros skirstomuosiuose skyduose, skyduose ir pan.
Dėl klasifikavimo pagal principąveiksmus, tuomet galime išskirti kelių tipų elektromechaninius voltmetrus ir dviejų tipų elektroninius. Pastarieji yra analoginiai ir skaitmeniniai. Elektromechaniniai voltmetrai naudoja magnetinio keitiklio sistemą, kad gautų įtampos rodmenis. Elektroniniai įrenginiai suskaitmenina gautą signalą naudodami ADC. Voltmetro rodmenys, priklausomai nuo duomenų pateikimo principo, rodomi arba rodyklėmis, arba specialiame skaitmeniniame ekrane.
Dar viena klasifikacija – pagal paskirtį. Tai leidžia padalinti įrenginius į nuolatinės ir kintamosios srovės matuoklius, taip pat fazei jautrius, impulsinius ir universalius. Pastariesiems galimas beveik visas signalų diapazonas, kurio įtampą reikia žinoti.
Pagrindinės specifikacijos
Priklauso nuo įrenginio paskirties. Pavyzdžiui, nuolatinės srovės voltmetras dažniausiai turi kelis matavimo diapazonus, todėl jų skaičius bus viena iš svarbiausių techninių charakteristikų. Be to, beveik visi įrenginiai turi tam tikrą įėjimo varžą, kuri, beje, priklauso nuo tiriamos grandinės sekcijos įtampos diapazono.
Vis dar svarbios charakteristikos, žinoma, yra klaidos, taip pat skalės skiriamoji geba arba minimalus rodmenų žingsnis, jei kalbame apie skaitmeninį voltmetrą. Jei vartotojas gavo universalų įtampos matavimo prietaisą, nustatomos dydžių, su kuriais jis gali dirbti, ribos, pavyzdžiui, srovės, varžos, temperatūros, taip patkintamų signalų diapazonai, klaidos ir dažniai.
Veikimo principas
Bendras įrenginio veikimas labai priklauso nuo diegimo. Jei tai elektromechaninis voltmetras, tai yra magnetinė sistema, kuri yra jautri tekančiai srovei. Priklausomai nuo jo vertės, didėja ir rodyklės rodyklės, kuri mechaniškai prijungta prie grandinės, rėmo ar dar ko nors, kas naudojama srovei grandinėje konvertuoti, nuokrypis. Tokių prietaisų tikslumas nėra labai didelis, nes jis neleidžia gauti didelių įėjimo varžos reikšmių, o tai reiškia, kad matavimai sukelia didelių iškraipymų, nes į grandinę pridedamas parazitinis laidumas.
Skaitmeniniai voltmetrai, pastaruoju metu plačiai paplitę kasdieniame gyvenime, po dangteliu turi daugybę elektronikos. Taip yra dėl analoginio signalo, gauto iš įrenginio įvesties, konvertavimo į skaitmeninę formą naudojant ADC. Tiems, kurie tikrai domisi, yra daug literatūros šia tema. Toks voltmetras, kurio kaina svyruoja kelių šimtų rublių ribose, žinoma, nepretenduoja į plačias galimybes ir didelį tikslumą, tačiau gana pajėgus išmatuoti įtampą automobilio akumuliatoriaus gnybtuose arba 220 V tinklas.
Jungtis grandinėje
Voltmetras grandinėje visada yra prijungtas lygiagrečiai su apkrova arba maitinimo š altiniu, jei reikia išmatuoti jo EMF arba įtampą gnybtuose. Štai kodėl yra tokie griežti įrenginio įvesties varžos reikalavimai, nes toks ryšysreiškia papildomo laidumo atsiradimą grandinėje.
Jokiu būdu grandinėje nejunkite nuosekliai voltmetro, kurio kaina yra bent šiek tiek aukšta. Priešingu atveju vartotojas rizikuoja tiesiog sudeginti įrenginį, neturėdamas laiko išsiaiškinti, kas tai buvo. Net jei jis išgyvens tokį barbarišką elgesį, jo rodmenimis pasitikėti nereikėtų, nes tokiu būdu prijungus voltmetrą srovė grandinėje patiria rimtų pokyčių, vėl nustumdama į nežinią galimybę sužinoti tikrąją sekcijos, kurioje įtampa. išmatavimai atlikti.
Naudojimo saugos priemonės
Kadangi paties voltmetro varža daugeliu atvejų yra gana didelė, o prijungimo grandinė atitinkamai naudojama lygiagrečiai, bet kokio rimto elektros smūgio rizika žemos įtampos grandinėje yra minimali. Tačiau, jei mes kalbame apie pramoninius įrenginius, ypač stacionarią, tai reiškia didžiules išmatuotų įtampų ir, greičiausiai, srovių vertes. Todėl čia saugos priemonės turi būti aukščiausio lygio, o be pakankamai žinių, guminių pirštinių, kilimėlių ir kitų atitinkamų priemonių, žinoma, bet kokia veikla draudžiama. Tai, ką matuoja voltmetras, greičiausiai yra labai pavojinga gyvybei, todėl rekomenduojame likimo negundyti. Bet kokiu atveju neturėtumėte liesti plikų laidų, net jei grandinė pagal apibrėžimą yra žemos įtampos.
Išvada
Atsakydami į klausimą, ką matuoja voltmetras, mesbendrais bruožais įvertino jo įrenginį, pagrindines technines charakteristikas, klasifikaciją. Žinoma, ši trumpa apžvalga nepretenduoja į išsamumą, ypač atsižvelgiant į tai, kad skaitytojui trūksta elementarių žinių apie elektros inžineriją.
Apibendrinant, reikia pažymėti, kad voltmetras, žinoma, matuoja įtampą grandinės dalyje, prie kurios jis prijungtas lygiagrečiai. Priešingu atveju jo parodymai bus nepatikimi, jau nekalbant apie galimo brangios įrangos praradimo pavojų. Skaitytojas turėtų būti atsargus naudodamas prietaisą namuose, nes kontaktas su aukštos įtampos grandinių dalimis yra pavojingas gyvybei.
