Een persoon die ver verwijderd is van elektrische circuits, spanningen, stromen en weerstanden zal deze vraag niet meteen kunnen beantwoorden: wat meet een voltmeter? Aangezien het antwoord duidelijk is, zullen we dit onderwerp in wat meer detail onthullen als u de tweede helft van de titel van het artikel leest. In het bijzonder zullen we rekening houden met de meting van spanning in het dagelijks leven, de kenmerken van apparaten, het werkingsprincipe.
Definitie
Een voltmeter is een meetinstrument waarmee u de waarde van spanning of elektromotorische kracht in een DC- of AC-circuit kunt bepalen. Het bereik van het instrument kan oplopen tot 1000 V of meer. Het hangt allemaal af van het doel ervan. Overweeg de definitie van elektromotorische kracht om beter te begrijpen wat het is. Aangezien het heel vaak wordt verward met de netspanning, moeten ze van elkaar worden gescheiden.
EMF en spanning: verschil
Dus, EMF is een fysieke grootheid die het werk kenmerkt dat wordt gedaan door alle krachten van niet-elektrische aard om te bewegeneenheid positieve lading langs de beschouwde contour. In het meest voorkomende geval toont het het vermogen van een energiebron om een of ander potentiaalverschil te creëren op twee op afstand van elkaar gelegen punten in het circuit. Het wordt gemeten, net als spanning, in volt. Het verschilt ervan doordat het de voeding kenmerkt bij inactiviteit, dat wil zeggen zonder verbinding te maken met het netwerk.
Wanneer er een stroom in het circuit is, dat wil zeggen, het is gesloten, verschijnt een ander, bekender concept - spanning. Bovendien kan het zowel voor de stroombron zelf op de klemmen als in elk deel van het circuit worden gebruikt. Spanningsmeting is de identificatie van het potentiaalverschil tussen twee op afstand van elkaar gelegen punten. Voor een stroombron is het meestal iets minder dan de elektromotorische kracht wanneer deze wordt opgenomen in het verbruikscircuit. In feite zijn zowel EMF als spanning hetzelfde, met als enige verschil welk fysiek proces het potentiaalverschil genereert tussen de twee punten waarop de meting wordt uitgevoerd.
Soorten voltmeters
Hier moeten twee hoofdtypen worden onderscheiden: draagbaar en stationair. Het draagbare spanningsmeetinstrument kan niet alleen met de hand worden gesleept. Het bevat meestal functionaliteit om de stromen en weerstanden in het circuit te controleren, evenals de temperatuur van de geleiders, enz. Stationaire apparaten zijn vaak structureel geïntegreerd met het netwerk zelf, waarin de meting wordt uitgevoerd, bijvoorbeeld in elektrische schakelborden, panelen, enz.
Wat betreft classificatie volgens het principeacties, dan kunnen we verschillende soorten elektromechanische voltmeters onderscheiden en twee soorten elektronische. De laatste zijn analoog en digitaal. Elektromechanische voltmeters gebruiken een magnetisch transducersysteem om spanningsmetingen te verkrijgen. Elektronische apparaten digitaliseren het ontvangen signaal met behulp van een ADC. Voltmeter-uitlezingen, afhankelijk van het principe van gegevenspresentatie, worden weergegeven met een pijlaanwijzer of op een speciaal digitaal display.
Nog een classificatie - volgens doel. Hiermee kunt u de apparaten verdelen in DC- en AC-meters, evenals fasegevoelig, puls- en universeel. Voor dat laatste is bijna het hele scala aan signalen beschikbaar, waarvan de spanning bekend moet zijn.
Belangrijkste specificaties
Afhankelijk van het doel van het apparaat. Een DC-voltmeter heeft bijvoorbeeld meestal meerdere meetbereiken, dus hun aantal zal een van de belangrijkste technische kenmerken zijn. Bovendien hebben bijna alle apparaten een bepaalde ingangsimpedantie, die overigens afhangt van het spanningsbereik van het te bestuderen circuitgedeelte.
Nog steeds belangrijke kenmerken zijn natuurlijk fouten, evenals de resolutie van de schaal of de minimale stap van metingen, als we het hebben over een digitale voltmeter. Als de gebruiker een universeel apparaat voor het meten van spanning heeft ontvangen, de limieten van de hoeveelheden waarmee hij kan werken, bijvoorbeeld stromen, weerstanden, temperaturen, evenalsbereiken, fouten en frequenties voor variabele signalen.
Werkingsprincipe
De algehele werking van het apparaat is sterk afhankelijk van de implementatie. Als het een elektromechanische voltmeter is, is er een magnetisch systeem dat gevoelig is voor de stromende stroom. Afhankelijk van de waarde neemt ook de afwijking van de aanwijzerpijl toe, die mechanisch is verbonden met het circuit, frame of iets anders dat wordt gebruikt om de stroom in het circuit om te zetten. De nauwkeurigheid van dergelijke apparaten is niet erg hoog, omdat hierdoor geen hoge ingangsweerstandswaarden kunnen worden verkregen, wat betekent dat het ernstige vervormingen in de metingen introduceert, omdat parasitaire geleiding aan het circuit wordt toegevoegd.
Digitale voltmeters, die de laatste tijd wijdverbreid zijn in het dagelijks leven, hebben een groot aantal elektronica onder het deksel. Dit komt door de omzetting van het analoge signaal dat wordt ontvangen aan de ingang van het apparaat in digitale vorm met behulp van een ADC. Voor degenen die echt geïnteresseerd zijn, is er een grote hoeveelheid literatuur over het onderwerp. Zo'n voltmeter, waarvan de prijs binnen een paar honderd roebel schommelt, beweert natuurlijk niet een breed scala aan mogelijkheden en grote nauwkeurigheid te hebben, maar hij is heel goed in staat om de spanning te meten aan de klemmen van een auto-accu of in een 220 V netwerk.
Verbinding in een ketting
De voltmeter in het circuit is altijd parallel geschakeld met de belasting of stroombron, als u de EMF of spanning op de klemmen moet meten. Daarom zijn er zulke strenge eisen aan de ingangsimpedantie van het apparaat, aangezien zo'n aansluitingimpliceert het verschijnen van extra geleidbaarheid in het circuit.
Je mag in geen geval een voltmeter, waarvan de prijs op zijn minst een beetje hoog is, in serie in het circuit aansluiten. Anders loopt de gebruiker het risico het apparaat simpelweg te verbranden, zonder tijd te hebben om erachter te komen waar het allemaal over ging. Zelfs als het zo'n barbaarse behandeling overleeft, mogen de metingen niet worden vertrouwd, aangezien de stroom in het circuit ernstige veranderingen ondergaat wanneer de voltmeter op deze manier wordt aangesloten, waardoor opnieuw het onbekende wordt geduwd om de werkelijke spanning te kennen van de sectie waarin de metingen zijn gedaan.
Veiligheidsmaatregelen voor de bediening
Omdat de weerstand van de voltmeter zelf in de meeste gevallen vrij groot is en het verbindingscircuit dienovereenkomstig parallel wordt gebruikt, is het risico op een ernstige elektrische schok in een laagspanningscircuit minimaal. Als we het echter hebben over industriële apparaten, vooral in een stationaire versie, impliceert dit enorme waarden van de gemeten waarden van zowel spanningen als, hoogstwaarschijnlijk, stromen. Daarom moeten hier de veiligheidsmaatregelen op het hoogste niveau zijn, en zonder voldoende kennis, rubberen handschoenen, matten en andere geschikte maatregelen, is elke activiteit natuurlijk gecontra-indiceerd. Wat de voltmeter meet is hoogstwaarschijnlijk zeer levensbedreigend, dus we raden aan het lot niet te tarten. Raak in ieder geval geen blootliggende draden aan, ook niet als het circuit per definitie laagspanning is.
Conclusie
Beantwoorden van de vraag wat de voltmeter meet, webeschouwd in algemene termen zijn apparaat, belangrijkste technische kenmerken, classificatie. Natuurlijk pretendeert deze korte recensie niet volledig te zijn, vooral gezien het gebrek aan basiskennis van elektrotechniek bij de lezer.
Samenvattend moet worden opgemerkt dat de voltmeter natuurlijk de spanning meet in het gedeelte van het circuit waarop hij parallel is aangesloten. Anders zal zijn getuigenis onbetrouwbaar zijn, om nog maar te zwijgen van het gevaar van een mogelijk verlies van dure apparatuur. De lezer moet voorzichtig zijn bij het gebruik van het apparaat thuis, omdat contact met hoogspanningssecties van de circuits levensbedreigend is.
