Měří voltmetr. Technické vlastnosti voltmetru. Zjednodušený obvod pulzně kódovaného voltmetru-ampérmetru

Zařízení, jako je voltmetr, zná každý už z dob studia fyziky, přesněji elektrodynamiky. Pokud víte, co voltmetr měří, můžete to využít ve svůj prospěch. Hlavní věc je mít na paměti, že musí být připojen k síti paralelně, jinak budou hodnoty nepřesné. Při práci je důležité dodržovat bezpečnostní opatření, protože elektrický proud jakéhokoli napětí představuje nebezpečí pro život.

Více informací o zařízení

Voltmetr je určen k měření aktuálního napětí v elektrickém obvodu. Jeho název pochází ze slova „metr“, tradičního pro měřicí přístroje, a z jednotky měření napětí - „Volt“. Stačí takové zařízení zapojit do sítě a začne zobrazovat hodnotu napětí.

Samozřejmě jsou tam nějaké chyby, ale ty jsou nepodstatné. Aby byly údaje přístroje ideální, musí mít nekonečný vnitřní odpor, jinak je jeho vliv na obvod, ke kterému je připojen, nevyhnutelný. Takový odpor samozřejmě nemůže existovat: ideální voltmetry neexistují, ale při jejich výrobě se dělá vše pro zvýšení vnitřního odporu.

Co je napětí

Abyste přesně pochopili, jak voltmetr funguje a co ukazuje, musíte vědět, co je předmětem jeho měření. Je důležité pochopit, co je napětí a na čem závisí jeho hodnota.

Jak víte, ze školního kurzu fyziky se hodnota vypočítá pomocí vzorce U=IR, kde:

• U je ve skutečnosti napětí;
• I - síla proudu;
• R je odpor v části obvodu.

Chcete-li určit napětí v síti, musíte vynásobit proud odporem. Kromě toho byste měli nejprve zjistit, čemu se rovnají poslední dvě veličiny. Pokud je například proud 5 ampér a odpor v sekci je 2 ohmy, pak bude napětí 10 voltů.

Výše uvedený vzorec, i když je co nejjednodušší, však stále nedává představu o tom, co je napětí a proč je třeba jej vůbec měřit. Koneckonců jsou to jen čísla, nic víc. Samotný proud bohužel není vidět, stejně jako nejsou vidět nabité mikroskopické částice.

Pro snazší pochopení můžeme elektrický proud ve vodiči porovnat s předměty, které často pozorujeme v každodenním životě. Zde pomůže zejména srovnání s pohybem vody v řekách a vodopádech: tedy její proudění z vysokých do nízkých hladin. Zde napětí odpovídá výšce: rozdíl hladin. Jinými slovy, napětí v elektrické síti je stejné jako tlak vody v řece. Pokud v síti není napětí, pak nejde proud. Ve vodní ploše, kde je hladina všude stejná, například v rybníce nebo jezeře, také nebude proudit.

Stupnice přístroje je obvykle označena písmenem „V“. Děje se tak proto, aby se dal snadněji odlišit od jiných elektrických měřicích přístrojů, například od ampérmetru, který ukazuje sílu proudu. Faktem je, že tato zařízení vypadají navzájem velmi podobně.

Rozsah voltmetru se může lišit. Zařízení, která jsou navržena pro připojení ke slabé elektrické síti, mohou ukazovat maximálně 5 voltů. Existují zařízení s větším rozsahem, například 10 nebo 25 voltů. Výkonnější zařízení jsou schopna zobrazit tisíc voltů. Vše samozřejmě závisí na účelu voltmetru.

Typy voltmetrů

Existuje několik typů voltmetrů. Za prvé, voltmetrová zařízení jsou rozdělena do dvou hlavních typů:

1. Stacionární. Zpravidla jsou zabudovány do samotné sítě a není možné je odpojit.
2. Mobilní. Lze je přesouvat z místa na místo a používat v různých elektrických sítích.

Existuje také několik typů voltmetrů založených na principu jejich činnosti. Mezi nimi je mnoho elektromechanických a několik elektronických. Ten může být digitální a analogový. Hodnota napětí může být indikována pohybující se šipkou nebo měnícími se elektronickými číslicemi na displeji.

Voltmetry jsou také klasifikovány podle účelu. Jsou mezi nimi přístroje určené k měření stejnosměrného nebo střídavého proudu.

Kromě toho mohou být zařízení pulzní, fázově citlivá a univerzální.

Specifikace

Vlastnosti voltmetru závisí na jeho účelu. Například zařízení, které měří stejnosměrné napětí, může mít dva, tři nebo více rozsahů. Jejich počet je právě jednou z nejdůležitějších technických vlastností.

Při výběru voltmetru potřebujete:

1. Věnujte pozornost takové vlastnosti, jako je vstupní impedance. Záleží na rozsahu napětí zkoumaného úseku elektrické sítě.
2. Vezměte v úvahu dělení měřítka přístroje a jeho chybu měření.
3. Pokud jste si zakoupili univerzální voltmetr, pak nezapomeňte vzít v úvahu rozsahy hodnot, se kterými může voltmetr pracovat: odpor, proud, teplota.

Princip fungování

Jak bylo uvedeno výše, podle principu činnosti jsou voltmetry rozděleny do dvou typů - elektromechanické a elektronické. Struktura prvního je magnetický systém, který je schopen reagovat na elektrické pole. Hlavní nevýhodou takových zařízení je, že jsou připojeny k síti a mohou ji samy ovlivňovat, a proto jsou jejich hodnoty často nepřesné.

Elektronická zařízení, která jsou dnes, v éře digitálních technologií, stále populárnější, dokážou převést analogový signál na digitální. Taková zařízení jsou levná a velmi pohodlná k použití.

Při připojování zařízení k síti je důležité dodržovat základní pravidlo: jeho svorky musí být připojeny k těm bodům obvodu, mezi nimiž se určuje napětí. Toto zapojení se nazývá paralelní. Tento požadavek musí být dodržen, jinak může zařízení jednoduše vyhořet.

Bezpečnostní opatření

Vzhledem k tomu, že samotné zařízení má vysoký odpor a je připojeno k síti paralelně, je pravděpodobnost, že při práci s ním osoba dostane silný elektrický šok, minimální. Pokud se však voltmetry používají v průmyslu, musí se často vypořádat s velkými hodnotami napětí a dalšími veličinami charakterizujícími elektrický proud.

Při měření napětí v síti pomocí tohoto elektrického měřicího přístroje musíte být velmi opatrní. Za žádných okolností se zařízení nedotýkejte holýma rukama. Rukavice z nevodivého materiálu, jako je pryž, pomohou předejít nehodám.

Neměli byste se dotýkat holých vodičů, i když již víte, že napětí v nich není příliš vysoké, například volt nebo dokonce méně.

Voltmetr je jedním z nejužitečnějších nástrojů pro provádění elektrických testů doma, pokud je používán správně. Před prvním použitím voltmetru se naučte správně používat měřidlo a otestujte jej na nízkonapěťovém obvodu, jako je domácí baterie.

Tento článek popisuje, jak zkontrolovat napětí. Také by vás mohlo zajímat použití multimetru k testování proudu a odporu.

Kroky

Část 1

Nastavení zařízení

Nastavení zařízení pro měření napětí. Většina měřičů napětí jsou vlastně "multimetry", které umožňují testovat několik parametrů elektrického proudu. Pokud má vaše zařízení přepínač s více nastaveními, nastavte následující:

• Chcete-li zkontrolovat střídavé napětí, nastavte přepínač do polohy V~, ACV nebo VAC. Elektrické sítě v domácnostech jsou téměř vždy střídavé.
• Chcete-li zkontrolovat stejnosměrné napětí, vyberte PROTI-, PROTI---, DCV nebo VDC. Baterie a přenosná elektronická zařízení jsou obvykle na stejnosměrný proud.

1. Zvolte rozsah nad maximálním očekávaným napětím. Většina voltmetrů nabízí několik možností a můžete změnit citlivost měřiče, abyste získali přesná měření a zabránili poškození zařízení. Pokud vaše digitální zařízení neumožňuje výběr rozsahu, pak se zvolí automaticky – správný rozsah určí zařízení samo. V opačném případě postupujte podle pokynů:

   Vložte sondy. Voltmetr musí být vybaven jednou černou a jednou červenou sondou. Na konci každé je kovová sonda, na druhém konci sondy je kovový konektor, který se zasune do otvoru na voltmetru. Připojte sondy ke konektorům následovně:

   • Černý konektor se obvykle připojuje k otvoru označenému „COM“.
   • Při měření napětí připojte červený konektor do označeného otvoru PROTI(mimo jiné symboly). Pokud není značka V, vyberte otvor s minimálním číslem nebo značkou mA.

Část 2

Měření napětí

1. Uchovávejte sondy bezpečně. Nedotýkejte se kovových sond, když je připojujete k obvodu. Pokud se izolace zdá roztřepená nebo opotřebovaná, nasaďte si izolační rukavice nebo si kupte náhradní díly.

   • Při měření napětí by se dvě kovové sondy nikdy neměly dotýkat, jinak může dojít k jiskření a zkratu.

2. Umístěte černou sondu na jednu část proudového vodiče. Změřte napětí umístěním sond paralelně. Jinými slovy, přiložíte sondy ke dvěma bodům v uzavřeném okruhu a mezi nimi protéká proud.

   Dotkněte se červené testovací sondy jiného bodu na obrysu. Tím se uzavře paralelní obvod a měřič zobrazí napětí.

   Pokud obdržíte zprávu o přetížení, zvyšte povolený rozsah. Okamžitě zvyšte dosah voltmetru, než dojde k poškození měřiče, pokud obdržíte jeden z následujících výsledků:

   V případě potřeby upravte voltmetr. Možná budete muset upravit nastavení digitálního voltmetru, pokud displej zobrazuje 0 V nebo vůbec nic, nebo pokud se ručička analogového voltmetru sotva pohne. Pokud stále nejsou žádné indikátory, zkuste následující v uvedeném pořadí:

Základní jednotkou měření elektrického napětí je volt. V závislosti na velikosti lze měřit napětí voltů(V), kilovolty(1 kV = 1000 V), milivolty(1 mV = 0,001 V), mikrovolty(1 uV = 0,001 mV = 0,000001 V). V praxi se nejčastěji musíte vypořádat s volty a milivolty.

Existují dva hlavní typy stresu - trvalý A variabilní. Baterie a akumulátory slouží jako zdroj konstantního napětí. Zdrojem střídavého napětí může být např. napětí v elektrické síti bytu nebo domu.

Pro měření napětí voltmetr. Jsou tam voltmetry přepínače(analogové) a digitální.

Dnes jsou ukazatelové voltmetry horší než digitální, protože ty jsou pohodlnější k použití. Pokud se při měření ručičkovým voltmetrem musí hodnoty napětí vypočítat na stupnici, pak pomocí digitální se výsledek měření okamžitě zobrazí na indikátoru. A pokud jde o rozměry, ukazovací nástroj je horší než digitální.

To ale neznamená, že se ukazovací nástroje vůbec nepoužívají. Existují některé procesy, které nelze digitálním přístrojem vidět, takže spínače se více používají v průmyslových podnicích, laboratořích, opravnách atd.

Na schématech elektrických obvodů je voltmetr označen kroužkem s velkým latinským písmenem „ PROTI"uvnitř. Vedle symbolu voltmetru je uvedeno jeho písmenné označení „ P.U.“ a sériové číslo na obrázku. Například. Pokud jsou v obvodu dva voltmetry, pak vedle prvního píšou „ PU 1"a o druhém" PU 2».

Při měření stejnosměrného napětí je v diagramu vyznačena polarita připojení voltmetru, ale pokud je měřeno střídavé napětí, není polarita připojení uvedena.

Napětí se měří mezi dva body obvody: v elektronických obvodech mezi pozitivní A mínus póly, v elektrických obvodech mezi fáze A nula. Voltmetr připojen paralelně ke zdroji napětí nebo rovnoběžně s částí řetězu- rezistor, lampa nebo jiná zátěž, na které je třeba měřit napětí:

Zvažme připojení voltmetru: v horním diagramu je napětí měřeno na lampě HL1 a současně na zdroji energie GB1. V níže uvedeném diagramu je napětí měřeno na lampě HL1 a odpor R1.

Před měřením napětí jej zjistěte pohled a přibližné velikost. Měřící část voltmetrů je totiž navržena pouze pro jeden typ napětí a z toho plynou různé výsledky měření. Voltmetr pro měření stejnosměrného napětí nevidí střídavé napětí, ale voltmetr pro střídavé napětí naopak může měřit stejnosměrné napětí, ale jeho údaje nebudou přesné.

Je také nutné znát přibližnou hodnotu měřeného napětí, jelikož voltmetry pracují v přesně definovaném napěťovém rozsahu a pokud uděláte chybu s výběrem rozsahu nebo hodnoty, může dojít k poškození přístroje. Například. Rozsah měření voltmetru je 0...100 voltů, což znamená, že napětí lze měřit pouze v těchto mezích, protože pokud je naměřeno napětí vyšší než 100 voltů, zařízení selže.

Kromě přístrojů, které měří pouze jeden parametr (napětí, proud, odpor, kapacita, frekvence), existují multifunkční, které měří všechny tyto parametry v jednom přístroji. Takové zařízení se nazývá tester(většinou ukazatelové měřicí přístroje) popř digitální multimetr.

Nebudeme se zdržovat testerem, to je téma jiného článku, ale pojďme rovnou k digitálnímu multimetru. Multimetry mohou většinou měřit dva typy napětí v rozsahu 0...1000 voltů. Pro usnadnění měření jsou obě napětí rozdělena do dvou sektorů a v rámci sektorů do podrozsahů: konstantní napětí má pět podrozsahů, střídavé napětí má dva.

Každý podrozsah má svůj vlastní maximální limit měření, který je indikován digitální hodnotou: 200 m, 2V, 20V, 200V, 600V. Například. Na hranici „200 V“ je napětí měřeno v rozsahu 0...200 voltů.

Nyní samotný proces měření.

1. Měření stejnosměrného napětí.

Nejprve se rozhodneme pohled naměřené napětí (DC nebo AC) a přesuňte přepínač do požadovaného sektoru. Vezměme si například AA baterii s konstantním napětím 1,5 V. Vybereme sektor konstantního napětí a v něm je limit měření „2V“, jehož rozsah měření je 0...2 voltů.

Testovací vodiče musí být zasunuty do zásuvek, jak je znázorněno na obrázku níže:

červený měrka se obvykle nazývá pozitivní, a zasune se do zdířky, naproti které jsou ikony měřených parametrů: „VΩmA“;
černý měrka se nazývá mínus nebo generál a zasune se do zásuvky naproti které je ikona „COM“. Všechna měření se provádějí vzhledem k této sondě.

Kladného pólu baterie se dotýkáme kladnou sondou a záporného pólu záporným. Výsledek měření 1,59 V je okamžitě viditelný na indikátoru multimetru. Jak vidíte, vše je velmi jednoduché.

Nyní je tu další nuance. Pokud jsou sondy na baterii prohozeny, objeví se před nimi znaménko mínus, což znamená, že polarita připojení multimetru je obrácená. Znaménko mínus může být velmi výhodné v procesu nastavování elektronických obvodů, když potřebujete určit kladné nebo záporné sběrnice na desce.

Nyní se podívejme na možnost, když je hodnota napětí neznámá. Jako zdroj napětí použijeme AA baterii.

Řekněme, že neznáme napětí baterie, a abychom zařízení nespálili, začneme měřit od maximální hranice „600V“, což odpovídá rozsahu měření 0...600 Voltů. Pomocí multimetrových sond se dotkneme pólů baterie a na indikátoru vidíme výsledek měření rovný „ 001 " Tato čísla indikují, že není k dispozici žádné napětí nebo je jeho hodnota příliš malá nebo je rozsah měření příliš velký.

Pojďme níž. Přepínač přesuneme do polohy „200V“, což odpovídá rozsahu 0...200 Voltů a dotkneme se sondami pólů baterie. Indikátor ukazoval hodnoty rovné „ 01,5 " V zásadě tyto údaje již stačí na to, aby bylo řečeno, že napětí AA baterie je 1,5 V.

Nula vepředu však naznačuje jít ještě níž a změřit napětí přesněji. Sjedeme na hranici „20 V“, která odpovídá rozsahu 0...20 voltů, a provedeme měření znovu. Ukazatel ukazoval „ 1,58 " Nyní můžeme s přesností říci, že napětí AA baterie je 1,58 V.

Tímto způsobem, aniž by znali hodnotu napětí, ji najdou a postupně klesají z horní meze měření na nízkou.

Existují také situace, kdy se při měření zobrazí jednotka "" v levém rohu indikátoru. 1 " Jednotka označuje, že naměřené napětí nebo proud je vyšší než zvolený limit měření. Například. Pokud naměříte napětí 3 volty na hranici „2 V“, objeví se na indikátoru jednotka, protože rozsah měření této hranice je pouze 0…2 volty.

Zbývá ještě jeden limit „200m“ s rozsahem měření 0...200 mV. Tento limit je určen pro měření velmi malých napětí (milivoltů), s nimiž se občas setkáme při nastavování nějakého amatérského rádiového designu.

2. Měření střídavého napětí.

Proces měření střídavého napětí se neliší od měření stejnosměrného napětí. Jediný rozdíl je v tom, že pro střídavé napětí není vyžadována polarita sond.

Sektor střídavého napětí je rozdělen do dvou podrozsahů 200V A 600V.
Na hranici „200V“ můžete měřit např. výstupní napětí sekundárních vinutí snižovacích transformátorů nebo jakékoliv jiné napětí v rozsahu 0...200 Voltů. Na hranici „600 V“ můžete měřit napětí 220 V, 380 V, 440 V nebo jakékoli jiné napětí v rozsahu 0...600 V.

Jako příklad změřme napětí 220V domácí sítě.
Přepínač přesuneme do polohy „600V“ a zasuneme sondy multimetru do zásuvky. Na indikátoru se okamžitě objevil výsledek měření 229 Voltů. Jak vidíte, vše je velmi jednoduché.

A ještě jedna věc.
Před měřením vysokého napětí VŽDY dvakrát zkontrolujte, zda je izolace sond a vodičů voltmetru nebo multimetru v dobrém stavu. a také dodatečně zkontrolovat zvolený limit měření. A teprve poté, co všechny tyto operace provedou měření. Ochráníte tak sebe i zařízení před nečekanými překvapeními.

A pokud něco zůstane nejasné, podívejte se na video, které ukazuje, jak měřit napětí a proud pomocí multimetru.

Vše, co souvisí s elektřinou, vyžaduje pravidelné sledování technických charakteristik, údržbu a opravy. Při této práci se člověk neobejde bez různých přístrojů, kterými lze měřit určité charakteristiky. Jedním z takových zařízení je voltmetr.

Účel zařízení

Voltmetr je určen k měření napětí nebo elektromotorické síly (EMF) v úsecích elektrických obvodů.

Zařízení je připojeno k zátěži paralelně.

Hlavní technické vlastnosti voltmetrů

Pro hodnocení technických vlastností měřicích přístrojů je obvyklé používat následující ukazatele:

1. Vnitřní odpor. V ideálním případě by toto číslo mělo být co nejvyšší. V tomto případě je minimalizován vliv zařízení na obvod, do kterého je zapojeno. Jinými slovy, čím větší je vnitřní odpor voltmetru, tím je měření přesnější;
2. Rozsah měřených napětí. Většina voltmetrů je univerzálních a měří napětí v rozsahu od desítek milivoltů do 1000 voltů. Tyto limity jsou dostatečné pro většinu měření. Specialisté však široce používají speciální přístroje, které umožňují měřit velmi malé hodnoty napětí s vysokou přesností - milimetry a dokonce mikrovoltmetry (přesné na tisíciny a miliontiny voltu) a kilovoltmetry, které měří vysoká napětí v řádu tisíců voltů. Práce s těmito zařízeními vyžaduje určité speciální znalosti, dovednosti a oprávnění k provozování elektroinstalací s napětím nad 1000 V, aby nedošlo k poškození zařízení (mili- a mikrovoltmetry) nebo aby nedošlo k úrazu elektrickým proudem a smrti obsluhy (při práci s kilovoltmetry );
3. Přesnost měření (chyba). Tento parametr charakterizuje možné rozdíly mezi hodnotami zařízení a skutečným napětím v obvodu;
4. Frekvenční rozsah měřeného střídavého napětí.

Klasifikace voltmetrů

Na základě konstrukce, rozsahu použití, přesnosti měření a dalších ukazatelů jsou voltmetry klasifikovány následovně.

1) Podle principu činnosti jsou voltmetry elektromechanické (nejčastěji magnetoelektrické a elektromagnetické) a elektronické (digitální a analogové).

2) Podle účelu - pulsní, stejnosměrný a střídavý proud a další 3) Podle způsobu použití: panelová (vestavěná) a přenosná.

Elektromechanické voltmetry

Magnetoelektrické voltmetry mají ve srovnání s jinými typy voltmetrů nejlepší ukazatele přesnosti a citlivosti. Běžný člověk se s takovými zařízeními nesetká, protože se používají hlavně pro laboratorní měření. Mnohem rozšířenější jsou elektromagnetické voltmetry. Jsou jednoduché a spolehlivé v provozu, levné na výrobu, ale mají dvě hlavní nevýhody - vysokou vnitřní spotřebu energie (5-7 W) a vysokou indukčnost vinutí, v důsledku čehož má frekvence střídavého napětí významný vliv. na údajích zařízení. Voltmetry tohoto typu jsou instalovány v rozvodných panelech elektráren a výrobních zařízení.

Elektronické voltmetry

Existují dva typy - analogové a digitální. Je velmi snadné rozlišit jeden od druhého - v analogových přístrojích je stupnice a šipka, jejichž odchylka od nuly udává hodnotu napětí a digitální voltmetry zobrazují hodnotu napětí na elektronickém displeji. Princip činnosti analogových voltmetrů je následující: vstupní střídavé napětí je převedeno na stejnosměrné napětí, zesíleno a přivedeno do detektoru, jehož výstupní signál způsobí vychýlení ručičky. Čím vyšší je vstupní napětí, tím více se ručička odchyluje.

Obvod univerzálních voltmetrů umožňuje měřit stejnosměrné i střídavé napětí v závislosti na poloze přepínačů provozních režimů. Charakteristickým rysem měření stejnosměrného napětí analogovými voltmetry je nutnost dodržet polaritu připojení zařízení. Při měření záporného napětí se šipka bude odchylovat doleva od nuly a při měření kladného napětí se bude odchylovat doprava. Pokud stupnice vašeho zařízení neposkytuje možnost vychýlit šipku ve dvou směrech, pak pro měření záporného napětí potřebujete například červenou sondou, abyste se dotkli bodu, kterého se předtím dotkli bílou sondou a naopak. (barvy sond a vodičů mohou být libovolné).

Digitální voltmetry

Tento typ voltmetru měří napětí přesněji než analogové. Princip činnosti je založen na převodu analogového vstupního napětí na digitální kód, který je přiveden do digitálního čtecího zařízení, které převede výsledný binární kód na desetinnou číslici zobrazenou na displeji. Přesnost měření napětí závisí na diskrétnosti analogově-digitálního převodníku, který je součástí zařízení.

Značení voltmetrů

Aby bylo možné určit typ voltmetru, není vůbec nutné studovat jeho technickou dokumentaci, protože informace o typu zařízení a principu jeho činnosti jsou obsaženy v prvním velkém písmenu jeho názvu. Pokud název zařízení začíná písmenem „D“, jedná se o elektrodynamický voltmetr, „M“ je magnetoelektrický, „S“ je elektrostatický, „T“ je termoelektrický, „F“ a „Shch“ jsou elektronické, „E“ “ je elektromagnetické. Voltmetry usměrňovacího typu mají ve svém názvu písmeno „C“.

Rádiové měřicí voltmetry jsou označeny trochu jinak. Název začíná písmenem „B“, za nímž následuje číslo označující typ zařízení, dále dvě čísla modelu zařízení oddělená pomlčkou: B2, B3 a B4 - stejnosměrné, střídavé a pulzní voltmetry, B5 - fázově citlivé voltmetry, B6 - selektivní voltmetry, V7 - univerzální voltmetry.

Jak používat univerzální voltmetr

Hlavní věc, kterou musíte pochopit, jsou bezpečnostní požadavky. Nebudeme se jimi podrobně zabývat, protože jsou společné pro všechny elektrické spotřebiče. Při měření napětí musíte na přístroji správně nastavit typ měřeného napětí. Pokud omylem nastavíte napětí na konstantní, připojení zařízení k obvodu se střídavým napětím jej může poškodit. Jak neudělat chybu? Stejnosměrné napětí je vždy indikováno znaménkem (+27 V nebo -5 V). Střídavé napětí se někdy zapisuje vlnou (~220 V). Další důležitou nuancí je, že před měřením musíte nastavit rozsah měření. To znamená, že pokud chcete zkontrolovat přítomnost napětí +27 V, musíte nastavit: konstantní napětí, meze měření jsou větší než naměřené napětí.

Pokud je napětí v obvodu neznámé, musíte nastavit maximální možný limit měření a poté jej postupně snižovat, dokud se nezobrazí čitelné hodnoty. Pokud uděláte opak a nastavený rozsah bude menší než naměřené napětí, zařízení selže z důvodu přepětí. Dodržujte bezpečnostní předpisy!

Digitální voltmetr je poměrně populární zařízení. Je určen výhradně k určení napětí, které je přítomno v elektrickém obvodu. Připojení digitálního voltmetru lze provést dvěma způsoby. V první možnosti je instalován paralelně k řetězu. Druhý způsob zahrnuje připojení zařízení přímo ke zdroji elektřiny. Zvláštností digitálních voltmetrů je jejich snadné použití. Navíc mají poměrně vysoký vnitřní odpor. To je nesmírně důležité, protože tento parametr ovlivňuje přesnost zařízení.

Jaké typy existují?

Všechny voltmetry lze rozdělit podle typu měřené hodnoty. Hlavní typy jsou DC a AC zařízení. První typ se zase dělí na usměrňovací a kvadratická zařízení. Kromě toho existují pulzní voltmetry. Jejich charakteristickým rysem je měření rádiových pulzních signálů. Zároveň mohou provádět měření napětí stejnosměrného i střídavého proudu.

Obvod digitálního voltmetru

Konvenční obvod digitálního voltmetru je založen na diskrétních veličinách. Důležitou roli v něm hraje vstupní zařízení. V tomto případě řídicí zařízení spolupracuje s digitální čtecí jednotkou prostřednictvím desetinných čísel. Zvláštností vstupního zařízení je dělič vysokého napětí. Pokud se práce sníží na určení střídavého proudu, pak to funguje jako běžný měnič. V tomto případě je výstupem konstantní proud.

V tomto okamžiku je centrální jednotka zapojena do analogového signálu. V tomto systému je prezentován ve formě digitálního kódu. Proces převodu je charakteristický nejen pro voltmetry, ale také pro multimetry. Některé modely zařízení používají binární kód. V tomto případě je proces příjmu signálu značně zjednodušen a konverze probíhá mnohem rychleji. Starší modely voltmetrů pracovaly výhradně s desetinnými čísly. Současně byla zaznamenána hodnota měření. Obvod digitálního voltmetru má navíc centrální jednotku, která je zodpovědná za všechny důležité součásti zařízení.

Digitální voltmetrové převodníky

Dnes existuje mnoho různých typů převodníků, které se instalují do voltmetrů. Nejběžnější jsou modely s časovým impulsem. Kromě toho existují převodníky pulzního kódu.

Jejich charakteristickým rysem od jiných zařízení je schopnost provádět vyvažování bit po bitu. V současné době jsou pulzně-frekvenční modely zbaveny takové výsady. Lze je však použít k provádění prostorového kódování, které může být v některých studiích mimořádně důležité. To platí zejména pro měření napětí v uzavřených elektrických obvodech.

Domácí voltmetry

Voltmetr (digitální) si můžete vyrobit vlastníma rukama. Nejprve je vybrán detektor, který je určen k určení rektifikované průměrné hodnoty. V tomto případě se obvykle instaluje vedle střídavého měniče. Detektor minimálního napětí se určuje od 100 MV, nicméně některé modely jsou schopny rozpoznat sílu proudu až 1000 MV. Navíc, abyste si vyrobili voltmetr (digitální) vlastníma rukama, budete potřebovat tranzistor, který ovlivňuje citlivost zařízení, konkrétně jeho práh. Je spojena s úrovní kvantové amplitudy napětí. Citlivost zařízení je také ovlivněna diskrétností zařízení. Pokud je napětí menší než 100 MV, pak se úroveň odporu jistě zvýší a může nakonec dosáhnout 10 ohmů.

Odpor obvodu

Odpor, který se v systému tvoří, závisí na počtu znaků v obvodu. V tomto případě je třeba si uvědomit, že stupnice voltmetrů se mohou značně lišit. Poměr měřené veličiny je přímo úměrný napětí. Navíc je třeba vzít v úvahu odolnost proti rušení, která také ovlivňuje odolnost zařízení. Zde je třeba poznamenat, že je to digitální vestavěný voltmetr, který má velké amplitudy.

V tomto případě to má velký vliv na výskyt rušení v obvodu. Za nejčastější příčinu náhlého přepětí je považována nesprávná činnost napájecího zdroje. V tomto případě může být narušena průměrná frekvence zařízení. Na vstupu do obvodu tedy bylo např. 50 Hz, na výstupu 10 Hz. V důsledku toho vzniká odpor ve spojovacím vodiči. Postupně to vede k úniku, a to se děje v místě, kde jsou umístěny terminály. V tomto případě lze problém vyřešit uzemněním této oblasti. Díky tomu přechází rušení do vstupního obvodu a frekvence v zařízení se stabilizuje.

Chyby měření

Chyba měření voltmetru přímo souvisí s V tomto případě je třeba vzít v úvahu snímací napětí na výstupu. Nejčastěji obecné rušení mění parametry odporu. V důsledku toho se toto číslo může výrazně snížit. Dnes existují tři osvědčené způsoby, jak bojovat s různými druhy rušení ve voltmetrech. První technikou je použití stíněných vodičů. V tomto případě je velmi důležité izolovat vstup elektrického obvodu od zařízení.

Druhým způsobem je mít integrační prvek. V důsledku toho lze výrazně zkrátit dobu rušení. Konečně za poslední trik se považuje instalace speciálních filtrů na voltmetry. Jejich hlavním úkolem je zvýšit odpor v elektrickém obvodu. V důsledku toho se výrazně sníží amplituda šumu na výstupu po bloku. Je třeba také poznamenat, že mnoho systémů převodníků může výrazně zvýšit rychlost měření. S rostoucím výkonem se však přesnost protokolování dat snižuje. V důsledku toho mohou takové měniče způsobit velký šum v elektrickém obvodu.

Pulzní kódové voltmetry

Pulsně kódovaný digitální AC voltmetr pracuje na principu vyvažování bit po bitu. V tomto případě je pro tato zařízení použitelná metoda měření kompenzačního napětí. Proces výpočtu se zase provádí pomocí přesné děličky. Navíc se vypočítá referenční napětí v elektrickém obvodu.

Obecně má kompenzovaný proud několik úrovní. Podle kvantové teorie se výpočty provádějí v binárně-desítkové soustavě. Pokud použijete dvoumístný digitální voltmetr pro automobil, napětí je rozpoznáno až do 100 V. Celý proces probíhá podle příkazů. Porovnání napětí si v této práci zaslouží zvláštní pozornost. Je založen na principu řídicích impulsů, které se v systému vyskytují v určitých časových intervalech. V tomto případě je možné přepnout odpor jednoho děliče.

V důsledku toho se mění výstupní frekvence. Zároveň je možné připojit samostatné zařízení pro porovnání indikátorů. Hlavní věcí je nezapomenout vzít v úvahu velikost rozdělovače v odkazu. V tomto případě nemusí být signál zařízení přijímán. Díky tomu lze data porovnávat podle klíčových pozic. V podstatě se jedná o kód, který je čten voltmetrem.

Zjednodušený obvod pulzně kódovaného voltmetru-ampérmetru

Digitální stejnosměrný voltmetr-ampérmetr lze schematicky znázornit jako interagující prvky elektrického obvodu. Nejdůležitější je vstupní zařízení, které funguje jako napěťová reference. Přesný dělič je tedy připojen ke srovnávacímu zařízení.

Digitální čtecí mechanismy zase ukazují odpor elektrického obvodu. Dále jsou řídicí zařízení schopna přímo interagovat se vstupním zařízením a porovnávat indikátory síťového napětí. Proces měření lze nejjednodušeji znázornit ve formě vah. V systému přitom často dochází k poruchám. Jsou spojeny z velké části kvůli nesprávnému srovnání.

Přesnost měření

Přesnost měření voltmetru-ampérmetru přímo souvisí se stabilitou referenčního napětí. Navíc je třeba vzít v úvahu práh přesného děliče ve vstupním zařízení. Počítá se i s ochranou proti rušení řetězu. K tomuto účelu je na samém začátku elektrického obvodu filtr. Díky tomu lze výrazně zlepšit kvalitu laboratorní práce.

Voltmetry s časově pulsními typy převodníků

Tyto typy voltmetrů využívají speciální převodníky, které měří napětí pouze v určitých časových intervalech. V tomto případě se berou v úvahu pulzní oscilace v elektrickém obvodu. Navíc se vypočítá průměrná frekvence napětí v systému. K jeho stabilizaci se zpravidla používá diskrétní signál, který je vysílán z výstupu převodníku.

V tomto případě lze počet pulsů výrazně snížit. Chybu měření voltmetrů ovlivňuje mnoho faktorů. V první řadě se jedná o vzorkování signálu. Problémem může být i frekvenční nestabilita. Je spojen s prahem citlivosti elektrického obvodu. V důsledku toho je srovnání napětí zařízení nelineární.

Jednoduchý obvod voltmetr-ampérmetr s převodníkem

Digitální voltmetr-ampérmetr s frekvenčním měničem nutně obsahuje generátor, který sleduje změny napětí v elektrickém obvodu. V tomto případě se měření provádí postupně v intervalech. Generátor v elektrickém obvodu je lineárního typu. Pro porovnání přijatých dat má zařízení spoušť. Pro výpočet frekvence je zase důležité použít čítač, který přijímá diskrétní signál. To se děje na výstupu převodníku voltmetr-ampérmetr. V tomto případě se bere v úvahu velikost limitního napětí.

Informace jde přímo na vstup voltmetru-ampérmetru. V této fázi je proveden proces porovnání a když dojde k impulsu, systém zaznamená nulovou úroveň. Signál ve voltmetru-ampérmetru jde přímo do spouště a v důsledku toho se na výstupu získá kladné napětí. Pulz se vrátí do původní polohy až poté, co přístroj provede srovnání. V tomto případě se berou v úvahu všechny změny mezní frekvence, které se vytvořily v daném časovém období. Zohledňuje se také konverzní faktor. Vypočítává se na základě indikátoru síly signálu.

Vzorec navíc obsahuje počítací impuls, který se objeví na výstupu generátoru. V důsledku toho může být napětí zobrazeno pouze tehdy, když v elektrickém obvodu dochází k určitým výkyvům. Nakonec musí signál dosáhnout spouštěcího výstupu a tam být započítán. V tomto případě je počet pulzů zaznamenán ve voltmetru-ampérmetru. V důsledku toho se spustí indikátor, který vás upozorní na přítomnost napětí.

Voltmetry s dvojitou integrací

Digitální DC voltmetr s dvojitou integrací pracuje na principu periodického opakování. V tomto případě se vrácení zdrojového kódu v řetězci provádí automaticky. Tento systém pracuje výhradně se stejnosměrným proudem. V tomto případě je frekvence předem usměrněna a přiváděna do výstupního zařízení.

Chyby vzorkování se u voltmetrů neberou v úvahu. Mohou tedy nastat momenty nesouladu počítajících impulsů. V důsledku toho se jeden parametr může na začátku a na konci intervalu velmi lišit. Chyba však zpravidla není kritická vzhledem k provozu převodníku.

Zvláštním problémem je rušení šumem. V důsledku toho může výrazně zkreslit indikátor napětí. V konečném důsledku se to odráží ve velikosti pulzu, konkrétně jeho trvání. Tyto typy tedy nejsou mezi digitálními voltmetry příliš oblíbené.