Voltmetr⭐: co měří, jak vypadá, jaké hodnoty ukazuje

Voltmetr je elektrický měřicí přístroj, který se používá k měření emf v elektrických obvodech nebo napětí.

Jednotkou měření jsou volty. Maximální napětí naměřené voltmetrem je přibližná hodnota. Poznámka

Předpokládá se, že voltmetr vynalezl fyzik Michael Faraday v roce 1830.

• konstantní napětí;
• střídavé napětí;
• impuls;
• fáze;
• selektivní;
• univerzální.

Voltmetry DC napětí se používají ve stejnosměrných sítích a obvykle se používají k testování zařízení nebo elektroinstalace.

Voltmetry střídavé napětíPoužívám se v sítích se střídavým proudem. Ve skutečnosti je zařízení podobné stejnosměrnému voltmetru, ale má systém pro převod elektrických parametrů. Zařízení převádí parametry z proměnných na konstanty a na výstupu je signál zesílen.

Puls voltmetry jsou navrženy tak, aby snímaly krátké pulzní napětí za účelem nalezení pulzního šumu. Taková zařízení se používají při testování elektrického vedení automobilů a mikroobvodů.

Fáze voltmetry jsou navrženy pro měření kvadraturních složek první harmonické. Tato zařízení nejsou pro svou zbytečnost prakticky žádaná. (Například jednofázový voltmetr – slouží k záznamu napětí).

selektivní Voltmetry mohou izolovat harmonické složky komplexních signálů. Konstrukce takového zařízení je podobná jako u rádiových přijímačů, které zachycují frekvence signálu.

Univerzální voltmetry jsou multifunkční, používají se k měření napětí v jakýchkoli elektrických sítích.

Stejnosměrný voltmetr má značky polarity. Je nutné připojit pólovou svorku voltmetru k hornímu potenciálnímu bodu a svorku záporného pólu k dolnímu potenciálnímu bodu.

Pokud je voltmetr otevřený, zobrazí hodnotu EMF, pokud je zavřený, zařízení ukazuje pokles napětí na vnějším odporu.

Ideálním voltmetrem neprotéká žádný proud, protože má nekonečně velký vnitřní odpor.

Zařízení a princip činnosti

Nejjednodušší voltmetr, stejně jako ampérmetr, se skládá ze tří bloků: elektromechanického převodníku (ELMC), měřicího mechanismu (MM) a mechanismu ukazatele (SM).

Elektromechanický měnič je určen k přeměně energie magnetického pole na mechanickou energii.

Měřicí mechanismus se skládá z pevných a pohyblivých částí. Síla proudu, působící na tento mechanismus, vytváří krouticí moment, který ovlivňuje pohyblivou část. Tento mechanismus je vychýlen o úhel rovný elektrickým a mechanickým silám. Tyto síly jsou úměrné. Data jsou přenášena do mechanismu ukazatele, který zobrazuje počet voltů v číslech.

Voltmetr může také obsahovat zesilovače. V tomto případě se zařízení bude nazývat elektronické. Toto zařízení se vyznačuje tím, že vstupní zařízení pomáhá udržovat vysoký odpor (Ohm) voltmetru a zvyšuje mez měření směrem nahoru. Dále přichází stejnosměrný zesilovač, který zvyšuje hodnotu signálu na hodnoty nezbytné pro přesné měření.

Zde je schéma voltmetru. Abychom změřili napětí, musíme zapnout zdroj, připojit tam spínač (pro uzavření nebo otevření) obvodu a provést experiment pomocí stojanu.

Tyč je měřící zařízení používané pro nivelaci.

Vlastnosti a specifikace

Na síťových diagramech jsou voltmetry označeny latinským písmenem „V“ vepsaným do kruhu. Na ruských diagramech může být označení písmeno „B“. Označení může za písmenem obsahovat i číslici, která charakterizuje typ a konkrétní použití zařízení. Vypadá to takto:

• „B2“ – voltmetr pro stejnosměrný proud;
• „B3“ – voltmetr pro střídavý proud;
• „B4“ – voltmetr pro pulzní proud;
• „B5“ – fázově citlivý voltmetr;
• „B6“ – selektivní voltmetr;
• „V7“ je univerzální voltmetr.

Všechny voltmetry mají společná výkonnostní kritéria:

1. Rozsah měření. Omezuje se na nejmenší a největší indikátor, který může zařízení měřit (rozsah od milivoltů po kilovolty).
2. Přesnost měření. Záleží na vnitřním odporu. Moderní nové voltmetry mají malé chyby měření.
3. Frekvenční rozsah. Zobrazuje citlivost zařízení na signály s různými frekvencemi.
4. Teplota. Určuje indikátor, při kterém má zařízení minimální chybu měření.
5. Vnitřní odpor (impedance). Čím vyšší parametr odporu, tím přesnější bude voltmetr z hlediska měření.

Některé charakteristiky voltmetru lze zjistit pomocí stupnice číselníkového voltmetru.

Klasifikace a vlastnosti voltmetrů

Voltmetry mají různé klasifikace. Sdílí:

• podle principu jednání;
• podle jmenování;
• podle designu a způsobu aplikace.

Podle principu činnosti jsou voltmetry elektromechanické (elektromagnetické, magnetoelektrické, elektrostatické, elektrodynamické, termoelektrické) a elektronické (analogové a digitální).

Podle účelu, jak je popsáno výše, se voltmetry dělí na přístroje pro měření stejnosměrného proudu, střídavého proudu, pulzní, fázové, selektivní a univerzální.

Voltmetry jsou konstrukčně namontované na panelu, přenosné a stacionární.

Normální provoz voltmetru je možný při teplotě vzduchu nepřesahující 25–30 °C při atmosférickém tlaku 630–800 mm Hg s relativní vlhkostí vzduchu do 80 %. Frekvence napájecího obvodu by měla být 50 Hz a s napětím 200 V (kmitočet do 400 Hz).