Cilvēks, kurš atrodas tālu no elektriskajām ķēdēm, spriegumiem, strāvām un pretestībām, diez vai spēs uzreiz atbildēt uz šo jautājumu: ko mēra voltmetrs? Tā kā atbilde ir acīmredzama, tad, ja tikai izlasi raksta virsraksta otro pusi, mēs šo tēmu atklāsim nedaudz sīkāk. Jo īpaši mēs apsvērsim sprieguma mērīšanu ikdienas dzīvē, ierīču raksturlielumus, darbības principu.
Definīcija
Voltmetrs ir mērierīce, kas ļauj iegūt sprieguma vai elektromotora spēka vērtību līdzstrāvas vai maiņstrāvas ķēdē. Instrumenta diapazons var paplašināties līdz 1000 V vai vairāk. Tas viss ir atkarīgs no tā mērķa. Lai labāk saprastu, kas tas ir, apsveriet elektromotora spēka definīciju. Tā kā to ļoti bieži sajauc ar tīkla spriegumu, tie ir jāatdala viens no otra.
EMF un spriegums: atšķirība
Tātad, EML ir fizisks lielums, kas raksturo darbu, ko veic jebkādi neelektriski spēki, lai pārvietotosvienības pozitīvais lādiņš gar aplūkojamo kontūru. Visbiežāk tas parāda enerģijas avota spēju radīt vienu vai otru potenciālu starpību divos attālinātos ķēdes punktos. To mēra, tāpat kā spriegumu, voltos. Tas atšķiras no tā ar to, ka tas raksturo barošanas avotu tukšgaitā, tas ir, bez savienojuma ar tīklu.
Kad ķēdē ir strāva, tas ir, tā ir slēgta, parādās cits pazīstamāks jēdziens - spriegums. Turklāt to var ņemt gan pašam strāvas avotam tā spailēs, gan jebkurā ķēdes daļā. Sprieguma mērīšana ir potenciālu starpības noteikšana starp diviem attālinātiem punktiem. Strāvas avotam tas parasti ir nedaudz mazāks par elektromotora spēku, ja tas ir iekļauts patēriņa ķēdē. Faktiski gan EML, gan spriegums ir vienādi, un vienīgā atšķirība ir tāda, kāds fiziskais process rada potenciālu starpību starp diviem punktiem, kuros tiek veikts mērījums.
Voltmetru veidi
Šeit jāizšķir divi galvenie veidi: pārnēsājamais un stacionārais. Pārnēsājamo sprieguma mērinstrumentu var ne tikai vilkt ar roku. Tas parasti ietver funkcionalitāti, lai pārbaudītu strāvas un pretestības ķēdē, kā arī vadītāju temperatūru utt. Stacionārās ierīces bieži vien ir strukturāli integrētas pašā tīklā, kurā tiek veikti mērījumi, piemēram, elektriskajos sadales paneļos, paneļos utt.
Attiecībā uz klasifikāciju pēc principadarbības, tad varam atšķirt vairākus elektromehānisko voltmetru veidus un divu veidu elektroniskos. Pēdējie ir analogie un digitālie. Elektromehāniskos voltmetros izmanto magnētisko devēju sistēmu, lai iegūtu sprieguma rādījumus. Elektroniskās ierīces digitalizē saņemto signālu, izmantojot ADC. Voltmetra rādījumi atkarībā no datu pasniegšanas principa tiek parādīti vai nu ar bultiņas rādītāju, vai speciālā digitālā displejā.
Vēl viena klasifikācija – atbilstoši mērķim. Tas ļauj sadalīt ierīces līdzstrāvas un maiņstrāvas skaitītājos, kā arī fāzes jutīgajos, impulsa un universālajos. Pēdējam ir pieejams gandrīz viss signālu diapazons, kura spriegums ir jāzina.
Galvenās specifikācijas
Atkarīgs no ierīces mērķa. Piemēram, līdzstrāvas voltmetram parasti ir vairāki mērījumu diapazoni, tāpēc to skaits būs viens no svarīgākajiem tehniskajiem parametriem. Turklāt gandrīz visām ierīcēm ir noteikta ieejas pretestība, kas, starp citu, ir atkarīga no pētāmās ķēdes sekcijas sprieguma diapazona.
Joprojām svarīgas īpašības, protams, ir kļūdas, kā arī skalas izšķirtspēja vai rādījumu minimālais solis, ja mēs runājam par digitālo voltmetru. Ja lietotājs ir saņēmis universālu ierīci sprieguma mērīšanai, lielumu robežas, ar kurām viņš spēj strādāt, piemēram, strāvas, pretestības, temperatūras, kā arīdiapazoni, kļūdas un frekvences mainīgiem signāliem.
Darba princips
Ierīces vispārējā darbība lielā mērā ir atkarīga no ieviešanas. Ja tas ir elektromehāniskais voltmetrs, ir magnētiska sistēma, kas ir jutīga pret plūstošo strāvu. Atkarībā no tā vērtības palielinās arī rādītāja bultiņas novirze, kas ir mehāniski savienota ar ķēdi, rāmi vai kaut ko citu, kas tiek izmantots strāvas pārveidošanai ķēdē. Šādu ierīču precizitāte nav īpaši augsta, jo tā neļauj iegūt augstas ieejas pretestības vērtības, kas nozīmē, ka tas rada nopietnus mērījumos traucējumus, jo ķēdei tiek pievienota parazitārā vadītspēja.
Digitālajiem voltmetriem, kas pēdējā laikā ir kļuvuši plaši izplatīti ikdienā, zem vāka ir liels skaits elektronikas. Tas ir saistīts ar ierīces ieejā saņemtā analogā signāla pārveidošanu digitālā formā, izmantojot ADC. Tiem, kas patiešām interesējas, ir pieejams liels daudzums literatūras par šo tēmu. Šāds voltmetrs, kura cena svārstās dažu simtu rubļu robežās, protams, nepretendē uz plašām iespējām un lielu precizitāti, taču ir diezgan spējīgs izmērīt spriegumu automašīnas akumulatora spailē vai iekšā. 220 V tīkls.
Savienojums ķēdē
Voltmetrs ķēdē vienmēr ir pieslēgts paralēli slodzei vai strāvas avotam, ja nepieciešams izmērīt tā EMF vai spriegumu pie spailēm. Tāpēc ierīces ieejas pretestībai ir tik stingras prasības, jo šāds savienojumsnozīmē papildu vadītspējas parādīšanos ķēdē.
Nekādā gadījumā ķēdē nevajadzētu pievienot voltmetru, kura cena ir vismaz nedaudz augsta. Pretējā gadījumā lietotājs riskē vienkārši sadedzināt ierīci, nepaliekot laika noskaidrot, par ko tā ir bijusi. Pat ja tas pārdzīvo šādu barbarisku apstrādi, tā rādījumiem nevajadzētu uzticēties, jo, kad voltmetrs tiek pievienots šādā veidā, strāva ķēdē piedzīvo nopietnas izmaiņas, atkal nospiežot nezināmajā vietā iespēju uzzināt sekcijas faktisko spriegumu, kurā mērījumi tiek veikti.
Darbības drošības pasākumi
Tā kā paša voltmetra pretestība vairumā gadījumu ir diezgan liela un savienojuma ķēde attiecīgi tiek izmantota paralēli, jebkura nopietna elektriskās strāvas trieciena risks zemsprieguma ķēdē ir minimāls. Tomēr, ja mēs runājam par rūpnieciskajām ierīcēm, it īpaši stacionārā versijā, tas nozīmē milzīgas gan sprieguma, gan, visticamāk, strāvu izmērīto vērtību vērtības. Tāpēc šeit drošības pasākumiem jābūt visaugstākajā līmenī, un bez pietiekamām zināšanām, gumijas cimdiem, paklājiņiem un citiem atbilstošiem pasākumiem, protams, jebkura darbība ir kontrindicēta. Tas, ko mēra voltmetrs, visticamāk, ir ļoti bīstams dzīvībai, tāpēc iesakām likteni nekārdināt. Jebkurā gadījumā nevajadzētu pieskarties tukšiem vadiem, pat ja ķēde pēc definīcijas ir zemsprieguma.
Secinājums
Atbildot uz jautājumu, ko mēra voltmetrs, mēsvispārīgi aplūkota tā ierīce, galvenie tehniskie parametri, klasifikācija. Protams, šis īsais apskats nepretendē uz visaptverošu, īpaši ņemot vērā lasītāja pamatzināšanu trūkumu elektrotehnikā.
Rezumējot, jāatzīmē, ka voltmetrs, protams, mēra spriegumu ķēdes posmā, kuram tas ir pievienots paralēli. Pretējā gadījumā viņa liecība būs neuzticama, nemaz nerunājot par iespējamu dārgā aprīkojuma nozaudēšanu. Lasītājam jābūt uzmanīgam, lietojot ierīci mājās, jo saskare ar ķēžu augstsprieguma sekcijām ir dzīvībai bīstama.
