Що таке вольтметр? Найбільш актуальні функції

A вольтметр являє собою електронний прилад, що використовується для вимірювання різниці потенціалів або напруги між двома точками в електричній або електронній схемі. Блок різниці потенціалів вимірюється у вольтах (V).

Базовий аналоговий вольтметр складається з чутливого гальванометра (вимірювача струму) послідовно з високим опором.

Внутрішній опір вольтметра повинен бути високим; інакше він притягує значний струм і перериває роботу схеми, коли проводиться тест.

Аналогові вольтметри показують свої показання аналогічно (голка, що вказує на частку напруги ланцюга), а цифрові вольтметри показують свої показання напруги безпосередньо в цифровій.

Практичні лабораторні вольтметри мають максимальний діапазон від 1000 до 3000 В. Зі свого боку, у більшості комерційних вольтметрів вони мають різні масштаби, які збільшують потужності 10; наприклад: 0-1 В, 0-10 В, 0-100 В і 0-1000 В.

Вольтметри, які вимірюють високі відмінності потенціалу, вимагають багатьох кабелів і ізоляторів.

У галузі обчислень стандартні лабораторні вольтметри підходять тому, що знайдені напруги є помірними, як правило, від 1 В до 15 В..

Як правило, аналогові вольтметри використовуються для вимірювання напруги від частки вольт до пари тисяч вольт.

Навпаки, цифрові вольтметри мають більш високу точність і використовуються для дуже малих вимірювань напруги в лабораторіях і електронних пристроях.

Історія

Фундаментальні принципи вольтметрів були встановлені датським фізиком Гансом Крістіаном Ерстедом в 1820 році, коли він виявив, що електричний струм в дроті створює навколо нього магнітне поле.

Перший амперметр, який є чутливим і нестійким вольтметром, був використаний фізиком Андре Ампером у 1820 році для вимірювання поточного.

Але майже всі типи вольтметрів базуються на моделях, в яких індикатори вбудовуються в рухомі котушки.

Це було розроблено французьким фізиком Жак-Арсен д'Арсонваль в 1882 році. З тих пір його рухливість зросла, а деякі сучасні моделі можуть вимірювати до 20 000 вольт..

Операція

Вольтметр - це гальванометр, який був змінений для вимірювання різниці потенціалів між двома точками в ланцюзі або серії.

Гальванометр - це інструмент, створений Жак-Арсен д'Арсонваль, який складається з розміщення спіральних дротів в постійне магнітне поле, яке потім з'єднується з пружиною і каліброваним набором.

Гальванометр

Гальванометр також може бути модифікований, щоб стати амперметром, який використовується для вимірювання великих струмів.

Але коли цей прилад використовується для вимірювання напруги, гальванометр, перетворений у вольтметр, підключається паралельно до площі, яку він вимірює.

Оскільки вольтметр повинен бути приєднаний до паралельного контуру, він повинен бути побудований таким чином, що має високий опір.

У ланцюзі струм завжди буде йти по шляху найменшого опору. При вимірюванні різниці потенціалів у будь-якій частині схеми важливо принаймні змінити цю частину при виконанні вимірювань.

Початок вольтметра

Загальним принципом вольтметра є те, що він повинен бути з'єднаний паралельно з об'єктом, в якому потрібно виміряти напругу.

Паралельне підключення використовується, оскільки вольтметр побудований так, щоб мати велике значення опору.

Таким чином, якщо цей високий опір з'єднаний послідовно, струм потоку буде майже нульовим; це означає, що ланцюг був відкритий.

Крім того, в паралельній ланцюзі відомо, що напруга однакове, тому напруга між вольтметром і навантаженням практично однакові \ t.

Теоретично, для ідеального вольтметра ви повинні мати опір в нескінченності так, щоб залучений струм дорівнював нулю; таким чином у приладі не втрачається потужність.

Але це практично неможливо, тому що не можна мати матеріал з нескінченним опором.

Практичне використання

Вольтметри дозволяють безпечно вимірювати напругу або різницю електричного потенціалу між двома точками ланцюга, і в той же час не змінювати напругу цього контуру.

Можливість вимірювання напруги має вирішальне значення в розробці та обробці передових технологій, але також має інші додатки.

Наприклад, потрібно включити вентилятор, але при підключенні і включенні нічого не відбувається. Хоча вентилятор може бути пошкоджений, електрична розетка може не отримувати електрику.

Для вимірювання напруги штекера можна використовувати вольтметр; Якщо він не становить близько 120 В, то вилка може бути пошкоджена.

Інше використання полягає в тому, щоб визначити, чи заряджена або розряджена батарея. Коли автомобіль не запускається, можна виміряти напругу батареї за допомогою вольтметра, щоб побачити, чи є проблема.

Напруга використовується в багатьох додатках повсякденного життя. Лінії електропередачі несуть потужність на різних рівнях високої напруги, від сотень до тисяч вольт, що перевищує 120 В від звичайних настінних розеток..

Електронні пристрої (наприклад, комп'ютери) вимагають точного регулювання напруги, але працюють лише на декілька вольтах і можуть бути чутливими навіть до невеликих змін напруги.

Існують різні типи вольтметрів для цих різних застосувань.

Типи

За принципом будівництва існують різні типи вольтметрів. Вони можуть бути класифіковані в основному:

1. Вольтметр заліза (MI).
2. Електродинамічний динамометр вольтметра.
3. Індукційний вольтметр.
4. Електростатичний вольтметр.
5. Цифровий вольтметр (DVM).
6. Вольтметр постійного магніту (PMMC).
7. Випрямляч вольтметра.

Вольтметри, призначені для вимірювання високих і небезпечних напруг (наприклад, ліній електропередачі), мають додаткову ізоляцію між випробувальними точками та користувачем для запобігання електричного удару.

Інші вольтметри призначені для вимірювання низьких рівнів напруги в невеликих об'єктах, таких як комп'ютерні чіпи, з величезною точністю.

Вольтметри, що використовуються в цих випадках, можуть бути дуже малими і призначені для усунення або мінімізації шуму відмінностей потенціалу, які існують у навколишньому природному середовищі або походять від прилеглих електронних пристроїв.

Найбільш поширеним вольтметром є портативний пристрій з екраном і двома електронними кабелями. Ці кабелі підключаються до двох точок у контурі, а рівень напруги відображається на екрані.

Список літератури

1. Що таке вольтметр? Отримано з study.com
2. Визначення: вольтметр. Отримано з сайту whatis.techtarget.com
3. Принцип роботи вольтметра і типів вольтметра. Відновлюється від electrical4u.com
4. Вольтметр. Отримано з schools.wikia.com
5. Вольтметр. Отримано з techopedia.com