Подключение вольтметра к цепи: как это сделать правильно
Износ электрических цепей и оборудования на энергопоставляющих предприятиях считается одной из главных причин частых скачков напряжения, способных вызвать различные проблемы в работе всевозможных электроприборов и техники. Поэтому следует контролировать качество получаемой электроэнергии. Вольтметр – именно тот прибор, который поможет постоянно мониторить энергобезопасность электросети. Чтобы эффективно с ним работать, необходимо знать, как подключается амперметр и вольтметр. Ведь это два устройства, измеряющих разные физические величины и по-разному подключающиеся к электрической сети.
Цифровой вольтметр: основные особенности
Этим прибором пользуются не только при прохождении школьной программы по физике. Очень часто он востребован и в быту. Задействуют в своей работе такое устройство наряду с токоизмерительными клещами радиолюбители, автомобилисты, электромонтеры. Цифровой вольтметр покажет, присутствует ли напряжение, поможет в настройке различных радиоконструкций, даст возможность узнать количество вольт в АКБ автомобиля.
Приобрести вольтметр, а также мультиметр, осциллографы, различные садовые инструменты, опрыскиватели, можно в интернет-магазине Radio-Shop в Киеве. Здесь в большом ассортименте и по вполне разумным ценам представлена высококачественная техника для сада и дома от ведущих отечественных и зарубежных производителей.
Конструкция цифрового вольтметра состоит из следующих компонентов:
- корпус;
- дисплей;
- клеммы, которые обозначаются конкретным оттенком или значками «+» и «–».
В Radio-Shop можно купить измерители напряжения разных видов. Они классифицируются по нескольким признакам:
- По предназначению – универсальные, для сети переменного и постоянного тока, импульсные.
- По принципу работы – электромеханические и электронные.
- По способу использования и конструктивным особенностям – стационарные, щитовые, переносные. Последние очень удобны, если приходится работать на выезде. Они, как и портативный осциллограф, пользуются большой популярностью.
Как правильно подобрать оптимальную модель вольтметра
Подключение вольтметра следует производить исключительно параллельно. Иначе прибор покажет не величину напряжения, а силу тока. Поэтому очень важно знать, как правильно подключается амперметр и вольтметр. Если вам необходимы высокоточные показания, то устройство, измеряющее напряжение, должно иметь повышенное сопротивление.
Функционирует такой прибор по следующему принципу:
- Стрелка у электромеханических моделей располагается на рамке между полюсами магнита. В момент прохождения тока сквозь рамку стрелка начинает отклоняться на угол, определяющий величину имеющегося напряжения.
- Модификации приборов бывают двух типов – аналоговый или цифровой вольтметр. В первом устройстве определяемая величина демонстрируется на дисплее, на втором работает шкала и стрелка. Цифровые приборы пользуются большим спросом в отличие от аналоговых.
- Универсальные варианты – применяются в разных отраслях, их можно подсоединить к различным цепям.
- Переносные – отличаются компактностью, удобством, высокой точностью измерений, позволяют подключить вольтметр в лабораториях, производственных цехах.
Как правильно осуществить подключение вольтметра: несколько советов
Чтобы разобраться, как подключить цифровой вольтметр или аналогичный прибор другого типа, необходимо запомнить главное правило. Подключение вольтметра в цепь проводится исключительно параллельно, но ни в коем случае не последовательно, как у амперметра. В противном случае прибор выдаст ошибку измерения или выйдет из строя.
Если подключить вольтметр правильно, а именно – параллельно, то сила тока, действующая на устройство, уменьшится, при этом сопротивление останется таким же высоким. Амперметр подсоединить нужно иначе. Поэтому очень важно знать различия между этими двумя электроприборами и не забывать, как подключается в цепь вольтметр.
Перед тем, как приступить к измерениям, следует оценить ситуацию – подходит ли для работы выбранная модель прибора. Сначала проверьте максимально допустимую величину показаний для конкретного устройства. Выясните, в каких единицах она будет отображаться (вольты, милливольты, микровольты). Если упустить этот момент, то устройство может потерять свою работоспособность, ведь возможно, что показатели в несколько раз могут превышать нормативное значение.
Подключение вольтметра происходит по следующему принципу:
- Подсоединить к 2 точкам.
- Между этими точками измерить напряжение так, чтобы подключение вольтметра оказалось параллельно источнику электропитания.
От правильно подключенной полярности напрямую зависят результаты измерений. Чтобы было удобно подсоединить вольтметр, производители обычно комплектуют прибор специальными зажимами или электродами. Применяемое устройство должно иметь необходимый диапазон частот. Иначе существует риск получения недостоверных данных, короткого замыкания, выхода из строя измерителя.
Значимым параметром при проведении любого измерения считается погрешность. Если к электрической цепи подсоединить вольтметр, то все равно невозможно добиться идеально точных измерений. Поэтому необходимо знать показатель погрешности. Как правило, его указывают на приборе.
Выполняя любые работы, связанные с электричеством, в том числе подключение вольтметра в цепь, помните, что безопасность прежде всего. Небольшие значения напряжения не особо опасны для человеческого организма. При измерении напряжения, которое способно создать сильный ток, протекающий через тело человека, нужно быть предельно осторожным. Соблюдайте все необходимые правила, пользуйтесь средствами защиты. Осуществляя подключение вольтметра, удостоверьтесь, что источник питания вашей схемы отключен.
Прежде чем выбрать лучшую модель прибора для измерения напряжения, токовые клещи, USB-осциллограф, а также узнать, как подключается вольтметр, почитайте блог Radio-Shop. Ознакомившись с отзывами покупателей и бывалых мастеров, вы сможете подобрать самую подходящую технику для своих потребностей, научитесь правильно производить подключение вольтметра в цепь. Если остались вопросы, позвоните менеджерам магазина.
Каким способом подключен вольтметр на данной схеме
Скачай курс
в приложении
Перейти в приложение
Открыть мобильную версию сайта
© 2013 — 2024. Stepik
Наши условия использования и конфиденциальности
Public user contributions licensed under cc-wiki license with attribution required
Вольтметр. Измерение напряжения
Для характеристики электрического тока в цепи у нас есть уже две физические величины: сила тока ($I$) и напряжение ($U$).
Для измерения силы тока мы используем амперметр. Значит, существует прибор и для измерения электрического напряжения.
Как называют прибор для измерения напряжения? Он называется вольтметром.
На данном уроке мы рассмотрим его применение, правила подключения в электрическую цепь и другие его характеристики.
Вольтметр
Вольтметр — это прибор для измерения напряжения на полюсах источника тока или на каком-либо другом участке цепи.
Вольтметры по внешнему виду очень похожи на амперметры. Как их различать тогда? Если на шкале амперметра стоит буква $A$, то на шкале вольтметра будет обязательно стоять буква $V$.
Вольтметры бывают разных видов. Это зависит от их назначения. Вы чаще всего будете встречать или демонстрационный вольтметр (рисунок 1, а) или лабораторный (рисунок 1, б).
Как можно догадаться из названий приборов, демонстрационный вольтметр используется для демонстрации опытов, а лабораторный вы будете использовать при выполнении лабораторных работ.
На шкале каждого вольтметра есть высшее (максимальное) значение напряжения, которое он способен измерить. Превышение этого предела может привести к выходу прибора из строя.
Вольтметр в электрической цепи
Вольтметр подключают в электрическую цепь на определенный ее участок, на котором необходимо измерить напряжение.
Обратите внимание на то, что если амперметр, последовательно подключенный в электрическую цепь, будет показывать одинаковое значение силы тока на всех участках цепи, то с вольтметром у нас совершенно другая история. Он предназначен для измерения напряжения на определенном участке цепи.
Для обозначения на схемах электрических цепей у вольтметра имеется свой условный знак (рисунок 2). Выглядит он, как кружок с буквой $V$ посередине.
Правила подключения вольтметра в электрическую цепь
- Зажимы вольтметра нужно подсоединять к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение. Такое подключение называется параллельным (рисунок 3).
Подробнее об особенностях параллельного подключения приборов вы узнаете в следующих уроках.
- У одного из зажимов вольтметра стоит знак “+”. Провод, подключенный к этому зажиму, необходимо соединять с проводом, идущим от положительного полюса источника тока (рисунок 4). Если подключить прибор неправильно, то стрелка вольтметра просто начнет отклоняться в другую сторону.
Измерение напряжения вольтметром в электроприборе
Используя вышеприведенные правила, давайте попробуем на практическом опыте измерить напряжение.
Допустим, его необходимо измерить на электрической лампе. Соберем электрическую цепь, состоящую из ключа, электрической лампы, источника тока. Подключим последовательно в эту цепь амперметр. Вольтметр подсоединяем параллельно к зажимам лампы (рисунок 5).
Схема такой электрической цепи будет выглядеть следующим образом (рисунок 6).
Обратите внимание, что амперметром здесь мы измеряем силу тока в электрической лампе. Вольтметром мы измеряем ее напряжение.
Амперметр подключается последовательно, а вольтметр — параллельно.
А какой должна быть сила тока, проходящего через вольтметр, по сравнению с силой тока в цепи? Отличается ли она от силы тока во всей цепи?
Да, отличается. Вольтметр устроен таким образом, что сила тока, проходящего через него, крайне мала по сравнению с силой тока в самой электрической цепи. Это позволяет исключить изменение напряжения между теми точками, к которым подсоединен вольтметр. Это же и способствует получению более точных значений напряжения.
Измерение напряжения вольтметром на полюсах источника тока
Как с помощью вольтметра измерить напряжение на полюсах источника тока?
Чтобы узнать напряжение на полюсах источника тока, мы можем подключить вольтметр непосредственно к нему (рисунок 7). Не забывайте соблюдать полярность при подключении! Амперметр же включать в подобную цепь нельзя.
Это интересно: вольтамперметр
Упражнение №2
Определите цену деления шкалы вольтметра, изображённого на рисунке 5. Какое напряжение он показывает?
Шкала вольтметра на рисунке 5 идентична шкале вольтметра на рисунке 1, а. Ее цену деления мы уже определили в предыдущем упражнении. Цена деления этого вольтметра равна $1.5 \space В$.
На рисунке 5 вольтметр показывает значение напряжения, равное $1.5 \space В$.
Упражнение №3
Начертите схему цепи, состоящей из аккумулятора, лампы, ключа, амперметра и вольтметра, для случая, когда вольтметром измеряют напряжение на полюсах источника тока.
Схема такой цепи изображена на рисунке 9. Обратите внимание, что амперметр подключен в цепь последовательно, а вольтметр — параллельно.
Вольтметр-измеряем напряжение. Назначение, принцип работы, типы.
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: