Виды и обозначения вольтметров
Вольтметр — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.
Идеальный вольтметр должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением. В реальном вольтметре, чем выше внутреннее сопротивление, тем меньше влияния прибор будет оказывать на измеряемый объект и, следовательно, тем выше будет точность и разнообразнее области применения.
Классификация
По принципу действия вольтметры разделяются на:
- электромеханические — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические;
- электронные — аналоговые и цифровые
По назначению:
- постоянного тока;
- переменного тока;
- импульсные;
- селективные;
- универсальные;
По конструкции и способу применения:
- щитовые;
- переносные;
- стационарные;
Аналоговые вольтметры
Аналоговые электромеханические вольтметры
Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собой измерительные механизмысоответствующих типов с показывающими устройствами.
Для увеличения предела измерений используются 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.
Выпрямительный вольтметр представляет собой сочетание измерительного прибора, чувствительного к постоянному току (обычно магнитоэлектрического), и выпрямительного устройства.
Термоэлектрический вольтметр — прибор, использующий ЭДС одной или более термопар, нагреваемых током входного сигнала.
Аналоговые электронные вольтметры общего назначения
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.
Электронные вольтметры
Цифровые электронные вольтметры общего назначения
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
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.
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 примирению в качестве рабочих эталонов. Из иностранных аналогов можно выделить вольтметры серии URV фирмы Rohde&Schwarz с пробниками диаметром 9 мм.
Импульсные вольтметры
Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуд периодических импульсных сигналов с большой скважностью и амплитуд одиночных импульсов.
Фазочувствительные вольтметры
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
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.
Наименования и обозначения
Видовые наименования
Нановольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мкВ)
Микровольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мВ)
Милливольтметр — вольтметр для измерения малых напряжений (единицы — сотни милливольт)
Киловольтметр — вольтметр для измерения больших напряжений (более 1 кВ)
Векторметр — фазочувствительный вольтметр
Обозначения
Электроизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их принципа действия◦
Дxx — электродинамические вольтметры
Мxx — магнитоэлектрические вольтметры
Сxx — электростатические вольтметры
Тxx — термоэлектрические вольтметры
Фxx, Щxx — электронные вольтметры
Цxx — вольтметры выпрямительного типа
Эxx — электромагнитные вольтметры
Радиоизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их функционального назначения по ГОСТ 15094
В2-xx — вольтметры постоянного тока
В3-xx — вольтметры переменного тока
В4-xx — вольтметры импульсного тока
В5-xx — вольтметры фазочувствительные
В6-xx — вольтметры селективные
В7-xx — вольтметры универсальные
Основные нормируемые характеристики
- Диапазон измерения напряжений
- Допустимая погрешность или класс точности
- Диапазон рабочих частот
Наши менеджеры компании ГК ПрофЭлектро окажут специализированную помощь и помогут подобрать необходимый для вас товар.
Чтобы сделать заказ или узнать стоимость звоните по телефону +7 499 707 14 60 или оставляйте заявку [email protected] и мы Вам перезвоним сами!
Вольтметры и амперметры
Физика > Вольтметры и амперметры
Изучите показания, схемы и сопротивление вольтметра и амперметра в цепи – устройства измерения напряжения и тока: рисунки, цифровой вольтметр и амперметр.
Вольтметры и амперметры в цепи используют для вычисления напряжения и тока.
Задача обучения
- Сравнить подключение цепей амперметра и вольтметра.
Основные пункты
- Вольтметр – устройство, с чьей помощью удается вычислить разность электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.
- Амперметр – устройство для вычисления тока в цепи.
- Вольтметр связывается с устройством параллельно, а амперметр – последовательно.
- В основе большинства аналоговых счетчиков лежит гальванометр – измеряет ток при помощи движения или отклонения иглы.
На прогиб влияет магнитная сила, воздействующая на токопроводящую проволоку.
На прогиб влияет магнитная сила, воздействующая на токопроводящую проволоку.Термины
- Шунтирующее сопротивление – небольшое сопротивление (R), расположенное параллельно гальванометру (G) для изготовления амперметра.
- Гальванометр – аналоговый измерительный прибор (G), который для вычисления тока использует отклонение иглы.
- Вольтметры и амперметры вычисляют напряжение и ток в цепи.
Вольтметры
Вольтметр – устройство для вычисления разницы в электрическом потенциале между двумя точками в электрической цепи. Аналоговый вольтметр смещает указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи, в цифровом присутствует цифровой дисплей. Любое измерение вольтметра, которое можно трансформировать в напряжение, будет отображаться на счетчике. Здесь зафиксируется давление, температура и поток.
Демонстрационный прибор, используемый на уроках по физике
Чтобы вольтметр смог вычислить напряжение, он должен подключаться параллельно.
Это важно, так как параллельные объекты ощущают единое различие потенциалов. Ниже представлена схема вольтметра и показания.
(а) – Чтобы вычислить отличие потенциалов в этом потоке, вольтметр (V) расположен параллельно по отношению к источнику напряжения или любому из резисторов. Отметьте, что напряжение клеммы вычисляется между точками а и b. Нельзя подключить вольтметр через ЭДС без добавления внутреннего сопротивления. (b) – Применение цифрового вольтметра
Амперметры
Амперметр измеряет электрический ток, а его наименование происходит из единицы измерения – Ампер. Чтобы прибор смог определить ток, его нужно присоединить последовательно. Это важно, так как объекты в последовательной цепи ощущают единый ток. Они не должны подключаться к источнику напряжения – амперметры функционируют при минимальной нагрузке. Можете рассмотреть схему амперметра.
Амперметр установлен в последовательной связи для определения тока. Весь ток в цепи проходит сквозь счетчик.
Если амперметр находится между точками d и e или f и a, то приобретет такое же значение
Гальванометры (аналоговые счетчики)
Аналоговые счетчики располагают иглами, которые поворачиваются, чтобы отмечать на шкале цифры. Это и отличает их от цифровых приборов, выводящих цифровые символы прямо на экран. В центре большинства аналоговых приборов находится гальванометр (G). Ток проходит сквозь него и приводит к пропорциональному перемещению (отклонение иглы).
Гальванометр характеризуется сопротивлением и текущей чувствительностью. Последнее – ток, осуществляющий значительное отклонение иглы гальванометра (максимальный ток). К примеру, гальванометр, чья токовая чувствительность составляет 50 мкА достигает максимального прогиба в 50 мкА.
Если подобный прибор обладает сопротивлением в 20 Ом, то только напряжение V = IR = (50 мкА) (25 Ом) = 1.25 мВ создает полномасштабное считывание. Объединив с ним резисторы, можно рассматривать его в качестве вольтметра или амперметра.
Гальванометры в качестве вольтметров
Катушка гальванометра способена функционировать как вольтметр, когда расположена в последовательной связи с серьезным сопротивлением (R). Это значение вычисляется максимальным напряжением. Допустим, вам нужно, чтобы 10В создавало полномасштабное отклонение вольтметра, вмещающего гальванометр с 25 Ом и чувствительностью 50 мкА. Полное сопротивление:
Rполное = R + r = V/I = 10В/50мкA = 200кОм,
или
R = Rполное — R = 200кОм – 25 ОМ ≈ 200кОм (R настолько велико, что сопротивление гальванометра почти незначительное).
Заметьте, что приложенные 5В создают отклонение в половину шкалы, отправляя ток всего в 25 мкА сквозь счетчик, так как показание вольтметра располагается пропорционально. В случае с другими диапазонами, напряжение устанавливают последовательно с гальванометром.
Гальванометр в качестве амперметра
Гальванометр можно использовать как амперметр, если прибор установлен в параллельной связи с небольшим сопротивлением, именующимся шунтирующим.
Дело в том, что сопротивления шунта маленькое, из-за чего амперметр может вычислять ток намного четче.
Допустим, нам нужен амперметр, фиксирующий полномасштабное отклонение для 1 А и содержит тот же гальванометр на 25 Ом с чувствительностью 50 мкА. Так как R и r параллельны, напряжение на них одинаково.
IR = IGr
Так что: IR = IG/I = R/r.
Решая для R и отмечая, что IG составляет 50 мкА, а I – 0.999950 А, получим:
О градуировке электронных вольтметров.
⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5Из изложенного выше следует, что для измерения разных параметров напряжения сигнала применяют различные вольтметры, которые реагируют либо на пиковое, либо на средневыпрямленное, либо на среднеквадратическое значения напряжения измеряемого сигнала. Вид измеряемого параметра определяется типом применяемого в вольтметре преобразователя. При измерении пикового значения используют вольтметр с пиковым преобразователем, для измерения средневыпрямленного значения используют вольтметр с преобразователем средневыпрямленных значений, а для среднеквадратического значения используют вольтметр с квадратичным преобразователем.
| UVi = сгр i × Ux; | (7.11) |
где UVi – показание соответствующего вольтметра; сгр i – градуировочный коэффициент этого вольтметра; Ux – параметр напряжения, на который реагирует этот вольтметр. Следовательно, Ux можно определить
.
| (7.12) |
В таблице 7.2 приведены значения градуировочных коэффициентов для наиболее распространённых видов градуировки электронных вольтметров.
Для вольтметров с открытым входом показание вольтметров определяют:
1) UV1 = сгр1 × U; 2) UV2 = сгр2 × Uср.в; 3) UV3 = сгр3 × Um ; 4) UV4 = сгр4 × Um.
Для вольтметров с закрытым входом:
1)UV1 = сгр1 × ; 2)UV2 = сгр2 × ; 3)UV3 = сгр3 × ; 4)UV4 = сгр4 × .
Таким образом, чтобы определить значение параметра, который измеряет данный вольтметр, необходимо о нём знать:
1) тип преобразователя;
2) вид градуировки;
3) вид входа.
Таблица 7.2
Значения градуировочных коэффициентов для некоторых видов градуировки электронных вольтметров
| № п/п | Тип преобразователя | Показание вольтметра прямопропорционально параметру напряжения сигнала произвольной формы | Наиболее часто встречающаяся градуировка | Градуировочный коэффициент Cгр i |
| Среднеквадратических значений | Средне-квадратическому | В среднеквадра- тических значениях гармонического (синусоидального) сигнала | ||
| Средневыпрямлен- ных значений | Средневыпрямленному | |||
| Пиковых значений | Пиковому | |||
| В пиковых значениях |
Методическая погрешность.
При измерении напряжения вольтметр подключают параллельно к исследуемой цепи. Если вольтметр имеет бесконечно большое входное сопротивление, то режим работы исследуемой цепи не нарушается и показание вольтметра будет верно отражать параметры напряжения исследуемой цепи. Реальные вольтметры имеют конечное значение входного сопротивления ZV, поэтому показание реального вольтметра будет отличаться от идеального.
Разница между показаниями реального и идеального вольтметров является методической погрешностью измерения напряжения вольтметром. На рисунке 7.5 приведена эквивалентная схема измерения напряжения реальным вольтметром V.
Исследуемая цепь представлена эквивалентным источником с внутренним сопротивлением Zi и ЭДС Е.
У идеального вольтметра ZV ® ¥ .
В этом случае показание вольтметра равно ЭДС источника Е.
Показание реального вольтметра UV равно модулю падения напряжения на сопротивлении ZV
| . | (7.13) |
Отсюда можно найти методическую погрешность измерения напряжения:
Методическая погрешность может быть как положительной, так и отрицательной, так как Zi может носить индуктивный характер, а ZV – емкостной, поэтому на высокой частоте возможен резонанс и тогда UV > Е.
Относительная методическая погрешность:
Читайте также:
Что такое цифровой вольтметр? (с иллюстрациями)
Цифровой вольтметр — это устройство, используемое многими электриками и производителями механики для измерения относительного выходного напряжения различных электронных устройств.
Большая часть электроники получает питание через серию токов напряжения, которые проходят через них. Они могут быть как отрицательно, так и положительно заряженными и обычно должны существовать в равновесии друг с другом, чтобы продукт был безопасен для людей, прикасаясь к нему и взаимодействуя с ним. Проблемы с напряжением могут привести к электрическим ожогам и ударам, а также к неисправности изделия и его «плавлению».«Производители часто используют вольтметры до того, как их продукция будет завершена, чтобы убедиться, что они соответствуют действующим законам и кодам продукции, а более крупные приборы, такие как генераторы, часто имеют эти устройства, встроенные в их панели управления, чтобы владельцы могли отслеживать токи энергии во время работы. Портативные модели популярны среди электриков и ремонтников, которым необходимо понимать, как устройство обрабатывает энергию, прежде чем устанавливать его или работать с ним. Цифровые версии обычно считаются превосходящими старые аналоговые модели, хотя обе работают примерно одинаково; Самая большая разница обычно заключается в том, как вывод переводится и отображается.
Основное назначение
Вольтметры используются для измерения усиления или потери напряжения между двумя точками в цепи, и они фиксируют выходы переменного (AC) и постоянного (DC) тока.Цифровые модели, которые иногда называют DVM, являются электронными и обычно считаются более современными и продвинутыми, чем старые аналоговые аналоги, но у них те же цели и основные функции, которые заключаются в отображении результатов измерений через различные интервалы. Понимание напряжения действительно важно для любого, кто выполняет электрические работы, но вольт, как и сами электрические токи, на самом деле нельзя увидеть глазами.
Использование цифрового инструмента — это быстрый и эффективный способ убедиться, что все работает должным образом, а также диагностировать проблемы.
Как они работают
Большинство вольтметров относительно просты в базовой конструкции.Обычно они несколько малы и состоят из базовой схемы и двух проводов, которые предназначены для подключения ко всему, что проверяется. Положительная клемма измерителя должна быть подключена ближе всего к источнику питания, а отрицательная клемма должна быть подключена после тестируемой цепи.
Цифровой вольтметр обычно состоит из аналого-цифрового преобразователя (A / D) с цифровым дисплеем. Первоначально почти все эти виды устройств были «аналоговыми», что в основном означает, что они использовали некоторые формы физических свойств для измерения показаний, обычно циферблат и стрелку. Цифровые версии обычно отображают число или процент на электронном экране. В большинстве случаев, когда дело доходит до фактического считывания напряжения, они работают одинаково.
Автомеханики часто используют специализированные приборы вольтметра для проверки автомобильных аккумуляторов.
Сравнение с аналоговыми моделями
Одно из первых действий цифрового устройства — преобразование аналогового в цифровой код, пропорциональный величине сигнала. Напряжения от пиковольтов до мегавольт можно измерить, хотя шкала обычно градуируется в милливольтах, вольтах или киловольтах.Также могут быть измерены частоты от нуля до нескольких мегагерц.
Цифровые устройства имеют ряд преимуществ по сравнению со своими аналоговыми аналогами. Наиболее очевидным преимуществом является простота использования при чтении цифрового дисплея. Электрические усилители и аттенюаторы расширяют измеряемые диапазоны, а цифровая модель имеет превосходное разрешение и более высокий порядок точности в пределах плюс или минус 0.
5%. Это также указывает на отрицательную величину при обратной полярности. Аналоговые счетчики более хрупкие и более подвержены повреждениям.
Стационарные агрегаты
Многие более крупные устройства на самом деле имеют DVM, подключенные проводом, обычно к их панелям управления.Многие DVM объединяют выходы для мониторинга, управления, передачи и печати данных. Некоторые из наиболее распространенных лабораторных и коммерческих приложений включают электромеханическое оборудование с током, протекающим по проводам и цепям, генераторы и медицинское оборудование, такое как рентгеновские аппараты. Во всех этих случаях инструмент помогает техническим специалистам быстро убедиться, что напряжение на оборудовании находится в надлежащем и безопасном диапазоне.
Advanced часто подключаются к компьютерам, что позволяет автоматизировать, оптимизировать процессы, предотвращать сбои и предотвращать критические отказы.Химические предприятия могут преобразовывать измерения в напряжение и контролировать и отслеживать температуру, давление, уровень или расход. Ремонтный персонал и другие операторы также могут использовать показания для диагностики, часто для выявления проблем до того, как они станут слишком серьезными.
Портативные опции
Электрики и другие специалисты по электронике иногда носят портативные версии, которые можно подсоединять к более крупным приборам для более удобного чтения на ходу.
Автомеханики часто также используют специальные вольтметры для проверки автомобильных аккумуляторов. Портативные или портативные устройства, такие как цифровой мультиметр (DMM), например, могут объединять несколько функций в одном приборе; многие могут измерять не только напряжение, но также ток и сопротивление. Подобные вещи важно знать перед тем, как начинать ремонт или разборку каких-либо устройств, и их также можно использовать для диагностики проблем так же, как и фиксированный вольтметр.
Как подключить цифровой двойной дисплей вольт- и амперметр
Как-то купил популярный «китайский» вольтметр и амперметр на 100В / 10А. К сожалению, я не нашел ни одного хорошего ресурса о том, как его подключить.
Вообще-то, это не ракетостроение, но я ждал этого 2-3 недели и не хотел сорвать его с первого раза. Все диаграммы были для меня как-то слишком техничными.
Я обновил эту статью в августе 2018 года.
В исходную статью был включен только один вариант этих цифровых вольт- и амперметров. Теперь я включил три наиболее распространенных их варианта. Если вы заказываете цифровые вольтметры и амперметры 100V / 10A из Китая или других стран, это, скорее всего, одно из следующих.
Все они имеют немного разные цвета проводов. Я расскажу о проводке для всех в этом посте.
Вольт- и амперметры постоянного тока 100В / 10А с проводами разного цвета
Эти измерители хороши, когда нужно одновременно измерять ток и напряжение.Функция, которой не хватает обычным мультиметрам. Например, я использовал его для измерения мощности своей солнечной панели DIY . Они недорогие и легко подключаются.
Как работают эти амперметры?
Эти счетчики рассчитывают ток по падению напряжения на шунтирующем резисторе. У них встроенных шунтов , которые должны выдерживать измерения до 10 ампер. Вы должны увидеть шунт позади вольт- и амперметра. Этот маленький мостик согнут из толстого провода на печатной плате.
Встроенный шунт на вольт- и амперметр-100V / 10A / DSN-VC288
Важно! Если его нет — это руководство не для вас. Вместо этого вам понадобится электрическая схема с или внешним шунтом . Также при измерении тока более 10А, который может быть обработан внутренним.
Основы подключения
Они в основном одинаковые. Есть разъем с толстыми проводами и разъем с тонкими проводами. Но расцветки проводов различаются. Измерение силы тока осуществляется путем пропускания мощности через толстые провода.Питание на сам счетчик подается по тонким проводам.
Все они могут быть подключены таким образом, что вам не потребуется отдельный источник питания для электронной части.
Вы можете использовать тот же источник питания, в котором измеряемая нагрузка получает электричество. Но тогда вы можете использовать максимум 30 В, поскольку это максимальное рабочее напряжение для самого счетчика. Также нельзя измерять напряжение ниже 4,5 В. Если вы используете тот же источник питания, вы даже можете оставить тонкий черный провод неподключенным, так как они имеют общую землю / GND.
Поменять полярность на этих счетчиках?
Вы, , не можете поменять полярность на этих измерителях при измерении силы тока (возможно, и напряжения). Я пробовал это с первым в списке. Он замкнулся. Вероятно, это из-за общего заземления и при реверсировании вы подаете положительное напряжение на соединение GND. Если у кого-то есть другая информация, дайте мне знать.
Также важно! С помощью этих амперметров нельзя измерить ток в обратном направлении.
Электропроводка dsn-vc288 с толстыми красными и черными проводами + тонкими желтыми, черными и красными
Подключение dsn-vc288 имеет для меня наибольший смысл и, кажется, также является самым популярным.
Он также имеет четко обозначенное название модели на печатной плате, что упрощает идентификацию.
Подключение вольт-амперметра DSN-VC288
Красный, черный и синий толстые провода + тонкий черный и красный
Именно этот был в моей оригинальной статье. Думаю, сейчас они не очень популярны, так как не могу найти много предложений по ним.
Красный, черный и желтый толстые провода + красный и черный тонкие провода
Важно! Сам не тестировал. Если кто-то подтвердит, что это правильно, я был бы очень благодарен. Из информации, которую я нашел от продавцов, и одного видео на YouTube — у этого есть немного сложная окраска. Линия измерения напряжения также представляет собой толстый провод, а не желтый. Это красный вместо !
Кто-нибудь может подтвердить правильность этой схемы?
Проводка вольт-амперметра 10А / 100В с толстыми красными, черными и желтыми проводами и тонкими черными и красными проводами
Вот несколько фото их тестирования
Проводное и тестирование с нагрузкой
Проводное соединение и тестирование с нагрузкой — обзор
Один тест с внешним источником питания
Вольт амперметр с внешним источником питания
Тестирование вольт-амперметром 10A / 100V, DSN-VC288
Проблемы с подключением вольтметра серии
Вы не хотите менять то, что вы пытаетесь измерить
Когда вы проводите измерение, вы не хотите, чтобы ваш измерительный прибор менял то, что вы на самом деле пытаетесь измерить.
Нет смысла привязывать к спринтеру большое тяжелое колесо, чтобы узнать, насколько быстро он бежит.
Вольтметры подключаются параллельно, потому что они должны измерять разницу в напряжении между двумя точками.
Анимация, показывающая, как подключить вольтметр параллельно.Итак, мы хотим, чтобы наш вольтметр имел очень высокое сопротивление или очень низкое сопротивление? Ответ может вас удивить.
Вольтметры имеют очень высокое сопротивление
Комбинация высокого сопротивления (например, вольтметра), подключенного параллельно, с меньшим сопротивлением (например, лампочка), имеет эффективное сопротивление немного меньше, чем небольшое сопротивление (лампочка).Другими словами, эффект почти такой же, как и при использовании одной только лампочки, чего мы и хотим.
График, иллюстрирующий некоторые практические правила для эффективного сопротивления параллельных цепей. Если бы вольтметр имел очень низкое сопротивление, то эффективное сопротивление было бы немного меньше, чем у самого вольтметра.
Это будет намного меньше, чем просто лампа сама по себе, поэтому, добавив вольтметр, вы измените схему, которую вы пытаетесь измерить.
Проблема с подключением вольтметра последовательно
Если вы разомкните цепь и вставите вольтметр, вы создадите в цепи большое сопротивление, и ток повсюду будет небольшим.Это означает, что лампочка не горит, а это значит, что вы не измеряете напряжение на лампочке, когда она горит.
Использование вольтметра при обрыве
Как ни странно, вольтметр будет показывать 6 вольт, потому что почти все напряжение падает на вольтметре, а не на лампочке.
Если вы удалили вольтметр, чтобы цепь больше не была замкнута, то напряжение все еще есть, даже если ток не течет. Таким образом, подключение такого вольтметра действительно похоже на измерение напряжения между двумя точками «разомкнутой цепи».
Анимация, показывающая, как вольтметр можно использовать для измерения напряжения, когда цепь не замкнута.назад к уроку 5: Напряжение и ток
Разница между вольтметром постоянного тока и вольтметром переменного тока (со сравнительной таблицей)
Основное различие между вольтметром постоянного тока и вольтметром переменного тока заключается в том, что вольтметр постоянного тока измеряет пиковое значение постоянного напряжения, а вольтметр переменного тока измеряет среднеквадратичное значение переменного напряжения.
Еще одним важным фактором, который отличает вольтметр постоянного тока от вольтметра переменного тока, является принцип их работы.Вольтметр постоянного тока выбирает определенное напряжение и ослабляет остальную часть диапазона напряжения, а затем усиливает выбранное напряжение и передает его на измеритель PMMC .
перед усилением сигнала используется выпрямитель, чтобы сигнал переменного тока можно было преобразовать в постоянный ток, а затем этот постоянный ток передается на магнитометр с подвижной катушкой для изменения показания указателя и, таким образом, измерения среднеквадратичного значения переменного напряжения.
Содержимое: вольтметр постоянного и переменного тока
- Таблица сравнения
- Определение
- Ключевые отличия
- Заключение
Таблица сравнения
| Параметры | Вольтметр постоянного тока | Вольтметр переменного тока |
|---|---|---|
| Полная форма | Вольтметр постоянного тока | Вольтметр переменного тока |
| Определение | Вольтметр постоянного тока измеряет пиковое значение постоянного напряжения. | Вольтметр переменного тока измеряет действующее значение переменного напряжения. |
| Архитектура конструкции | Вольтметр постоянного тока состоит из аттенюатора, за которым следует многокаскадный усилитель и измеритель PMMC. | Вольтметр переменного тока состоит из аттенюатора, за которым следует выпрямитель, многокаскадный усилитель и измеритель PMMC. |
| Требуется выпрямитель | Не требуется | Требуется |
| Чувствительность | Высокочувствительная | Вольтметры переменного тока обладают нелинейными характеристиками; из-за этого измерения, полученные при более низких напряжениях, неточны. |
Определение
Вольтметр постоянного тока
Вольтметр постоянного тока состоит из аттенюатора, многоступенчатого усилителя постоянного тока и измерителя с подвижной катушкой с постоянным магнитом.
Вольтметр постоянного тока измеряет пиковое значение приложенного к нему постоянного напряжения.
Принцип работы вольтметра постоянного тока начинается с аттенюатора. Измеряемое постоянное напряжение подается на аттенюатор. Аттенюатор используется для выбора диапазона напряжения.Либо транзистор , либо полевой транзистор (FET) используется для проектирования многокаскадного усилителя.
В зависимости от конструкции существует два типа вольтметров постоянного тока; Один из них — это вольтметр постоянного тока с усилителем с прямой связью и Вольтметр постоянного тока с чоппером.
В усилителе с прямой связью транзисторы соединены каскадом, чтобы получить более высокий коэффициент усиления от усилителя. Каскадирование усилителя выполнено таким образом, что транзисторы напрямую связаны друг с другом.Таким образом, в процессе прямого соединения требуется меньше компонентов, что упрощает схему, и поэтому прямое соединение выполняется для уменьшения сложности.
Полевые транзисторы также можно использовать вместо транзистора. Преимущество использования полевых транзисторов состоит в том, что они обладают высоким входным сопротивлением. Высокий входной импеданс предотвращает воздействие схемы на клемму нагрузки. В случае высокого тока полевой транзистор предотвращает протекание избыточного тока из измерительного прибора, чтобы он не перегорел.
Вольтметр постоянного токас чоппером использует модулятор прерывателя для преобразования постоянного напряжения в переменное и затем пропускает его через усилитель переменного тока. Затем усиленный сигнал переменного тока снова проходит через демодулятор прерывателя и затем через фильтр нижних частот, он вводится в измеритель PMMC для измерения пикового значения постоянного напряжения.
Вольтметр постоянного тока типа Chopper обеспечивает высокую чувствительность по сравнению с вольтметром постоянного тока с прямой связью.
Вольтметр переменного тока
Вольтметр переменного напряжения состоит из аттенюатора, выпрямителя, многокаскадного усилителя и измерителя PMMC.
Измеренное напряжение подается на вход цепи вольтметра переменного тока. Напряжение переменного тока преобразуется в напряжение постоянного тока с помощью выпрямителя.
Напряжение постоянного тока, полученное от выпрямителя, проходит через многокаскадный усилитель. Усиленный сигнал, полученный от многокаскадного усилителя, затем передается на измеритель PMMC. Затем измеритель PMMC перемещает указатель в соответствии со значением RMS-значения переменного тока.
Вольтметры переменного тока бывают разных типов в зависимости от типа измеряемого напряжения.Вольтметр переменного тока, который измеряет среднее значение переменного тока, называется вольтметром переменного тока со средним показанием, вольтметр переменного тока, который измеряет пиковое значение переменного тока, называется вольтметром переменного тока с пиковым показанием, а вольтметр, который измеряет истинное среднеквадратичное значение, называется вольтметром с истинным среднеквадратичным значением .
Ключевые различия между вольтметром постоянного тока и вольтметром переменного тока
- Величина измерения является решающим фактором, который отличает вольтметр постоянного тока от вольтметра переменного тока. Вольтметр постоянного тока измеряет напряжение постоянного тока, в то время как вольтметр переменного тока измеряет напряжение переменного тока.
- Еще одно ключевое различие между вольтметром постоянного тока и вольтметром переменного тока заключается в том, что в вольтметре постоянного тока не используется выпрямитель перед многокаскадным усилителем, в то время как вольтметр переменного тока использует выпрямитель перед многокаскадным усилителем.
- Вольтметр постоянного тока измеряет пиковое значение напряжения постоянного тока , в то время как вольтметр переменного тока измеряет среднеквадратичное значение напряжения переменного тока.
Заключение
Вольтметр постоянного тока и вольтметр переменного тока являются важной частью электронного оборудования.