А волтметър е електронно средство, използвано за измерване на разликата в потенциала или напрежение между две точки в електрическа или електронна схема. Единицата на потенциалната разлика се измерва във волта (V).
Основен аналогов волтметър се състои от чувствителен галванометър (токов метър) в серия с високо съпротивление.
Вътрешното съпротивление на волтметъра трябва да бъде високо; в противен случай тя извлича значителен ток и прекъсва работата на веригата при тестване.
Аналоговите волтметри показват показанията си аналогично (игла, която показва частта от напрежението във веригата), а цифровите волтметри показват своите показания на напрежението директно в цифрова форма.
Практическите лабораторни волтметри имат максимални граници от 1000 до 3000 V. От своя страна, в повечето търговски волтметри те имат различни мащаби, които се увеличават с мощност 10; например: 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V и 0-1000 V.
Волтметрите, които измерват високите потенциални разлики, изискват много проводници и изолатори.
В областта на изчисленията стандартните лабораторни волтметри са адекватни, тъй като срещаните напрежения са умерени, обикновено между 1 V и 15 V.
Обикновено аналоговите волтметри се използват за измерване на напрежения от фракция до няколко хиляди волта.
За разлика от тях цифровите волтметри имат по-висока точност и се използват за много малки измервания на напрежението в лаборатории и електронни устройства.
история
Основните принципи зад волтметрите са установени от датския физик Ханс Кристиан Ерстед през 1820 г., когато той открива, че електрически ток в жица произвежда магнитно поле около него.
Първият амперметър, който е чувствителен и не устойчив волтметър, е използван от физика Андре Ампер през 1820 г. за измерване на тока.
Но почти всички видове волтметри се базират на модели, в които индикаторите са вградени в подвижни намотки.
Това е разработено от френския физик Жак-Арсен д'Арсонвал през 1882 г. Оттогава способността му за движение се увеличава и някои съвременни модели могат да измерят до 20 000 волта.
Функциониращ
Волтметър е галванометър, който е модифициран за измерване на потенциалната разлика между две точки във верига или серия.
Галванометърът е инструмент, създаден от Жак-Арсен д'Арсонвал, който се състои в поставянето на навити жици в постоянно магнитно поле, което след това е прикрепено към пружина и калибриран циферблат.
галванометър
Галванометърът също може да бъде модифициран, за да се превърне в амперметър, който се използва за измерване на по-големи токове.
Но когато този инструмент се използва за измерване на напрежение, галванометърът, превърнат във волтметър, се свързва паралелно с площта, която измерва.
Тъй като волтметърът трябва да бъде прикрепен към паралелна верига, той трябва да бъде конструиран по начин, който има високо съпротивление.
В една верига токът винаги ще следва пътя на най-малко съпротивление. При измерване на потенциалната разлика във всяка част на веригата е важно да промените тази част възможно най-малко, когато правите измервания.
Принцип на волтметър
Общият принцип на волтметър е, че той трябва да бъде свързан паралелно с обекта, върху който трябва да се измерва напрежението.
Паралелната връзка се използва, защото е изграден волтметър, за да има висока стойност на съпротивление.
По този начин, ако това високо съпротивление е свързано последователно, токът на потока ще бъде почти нулев; това означава, че веригата е била отворена.
Също така в паралелната верига се знае, че напрежението е същото, така че напрежението между волтметъра и натоварването е почти същото.
На теория за идеален волтметър съпротивлението трябва да е безкрайно, така че изтегленият ток да е нулев; по този начин няма загуба на мощност в инструмента.
Но това на практика не е възможно, тъй като не можете да имате материал с безкрайна устойчивост.
Практически приложения
Волтметрите ви позволяват безопасно да измервате напрежението или разликата в електрическия потенциал между две точки в дадена верига и в същото време да не променяте напрежението на тази верига.
Способността за измерване на напрежението е от решаващо значение при проектирането и работата с модерни технологии, но има и други приложения.
Например, искате да включите вентилатор, но когато го свържете и включите, нищо не се случва. Въпреки че вентилаторът може да се повреди, контактът на стената може да не получава захранване.
Може да се използва волтметър за измерване на напрежението на щепсела; Ако не е около 120V, тогава щепселът може да е лош.
Друга употреба е да се определи дали батерията е заредена или разредена. Когато автомобил не се стартира, можете да измерите напрежението на акумулатора с волтметър, за да видите дали проблемът е налице.
Напрежението се използва в много приложения в ежедневието. Електропреносните линии пренасят мощност при различни нива на високо напрежение, от стотици до хиляди волта, които са по-големи от 120 V общи мрежови контакти.
Електронните устройства (като компютрите) изискват прецизен контрол на напрежението, но работят само с няколко волта и могат да бъдат чувствителни към дори малка промяна в напрежението.
Има различни видове волтметри за тези различни приложения.
Видове
Според принципа на изграждане има различни видове волтметри. Те могат да бъдат класифицирани главно в:
- Железен волтметър (MI).
- Електродинамометър тип волтметър.
- Индукционен волтметър.
- Електростатичен волтметър.
- Цифров волтметър (DVM).
- Постоянен магнитен волтметър (PMMC).
- Токоизправителен волтметър.
Волтометрите, които са направени за измерване на високи и опасни напрежения (като електропроводи), имат допълнителна изолация между изпитвателните точки и потребителя, за да се предотврати токът на потребителя.
Други волтметри се правят, за да измерват нивата на ниско напрежение на малки обекти, като компютърни чипове, с огромна точност.
Използваните в тези случаи волтметри могат да бъдат много малки и са предназначени да елиминират или минимизират шума от потенциални различия, които естествено съществуват в околната среда или идват от близките електронни устройства.
Най-разпространеният волтметър е ръчно устройство с дисплей и два електронни проводника. Тези проводници са свързани към две точки във веригата и нивото на напрежение се показва на екрана.
Препратки
- Какво е волтметър? Възстановени от study.com
- Определение: волтметър. Възстановени от whatis.techtarget.com
- Принцип на работа на волтметър и видове волтметър. Възстановен от electric4u.com
- Волтметър. Възстановени от school.wikia.com
- Волтметър. Възстановена от таван.бг