Детальніше про прилад
Вольтметр призначений для вимірювання напруги струму в електричному ланцюзі. Назва його походить від традиційного для вимірювальних приладів слова «метр» і від одиниці виміру напруги - «Вольт». Досить включити такий прилад в мережу, і він почне показувати значення напруги.
Звичайно, без вади знайти не обходиться, але вони незначні. Для того щоб показання приладу були ідеальними, він повинен мати нескінченну внутрішній опір, в іншому випадку неминуче його вплив на ту ланцюг, до якої він підключений. Зрозуміло, такий опір бути не може: ідеальних вольтметрів не буває, але при їх виробництві робиться все можливе, щоб підвищити внутрішній опір.
Що таке напруга
Щоб точно зрозуміти, як працює і що показує вольтметр, необхідно знати, що собою являє об'єкт його вимірювання. Важливо розуміти, що таке напруга і від чого залежить його величина.
Як відомо, зі шкільного курсу фізики, величина обчислюється за формулою U = IR, де:
- U - це власне і є напруга;
- I - сила струму;
- R - опір на ділянці ланцюга.
Щоб визначити напругу в мережі, потрібно помножити силу струму на опір. Причому попередньо, слід дізнатися, чому дорівнюють дві останні величини. Наприклад, якщо сила струму дорівнює 5 Ампер, а опір на ділянці - 2 Ом, то напруга складе 10 Вольт.
Втім, наведена вище формула, хоч і максимально проста, але все ж не дає уявлення про те, що ж таке напруга і навіщо його взагалі потрібно вимірювати. Адже це лише цифри, не більше. Сам ток, на жаль, не видно, як, втім, не видно і заряджені мікроскопічні частинки.
Для простоти розуміння можна порівняти електричний струм в провіднику з предметами, які часто нами спостерігаються в повсякденному житті. Зокрема, тут допоможе порівняння з рухом води в річках і водоспадах: тобто її перебігом з високого рівня на низький. Тут напруга відповідає висоті: різниці рівнів. Іншими словами напруга в електромережі - це те ж саме, що напір води в річці. Якщо напруги в мережі немає, то немає і струму. Також не буде і течії в тому водоймі, де рівень води усюди однаковий, наприклад, в ставку або в озері.
На шкалі приладу зазвичай ставлять букву «V». Це робиться для того, щоб його простіше можна було відрізнити від інших приладів, наприклад, від амперметра, який показує силу струму. Справа в тому, що ці прилади зовні дуже схожі один на одного.
Діапазон вольтметра може бути різним. Ті прилади, які призначені для включення в слабку електричну мережу, максимум можуть показати 5 Вольт. Бувають прилади та з великим діапазоном, наприклад, в 10 або в 25 Вольт. Більш потужні пристрої здатні показувати і тисячу Вольт. Зрозуміло, все залежить від призначення вольтметра.
різновиди вольтметрів
Є кілька видів вольтметрів. В першу чергу пристрої вольтметрів поділяються на дві основні різновиди:
- Стаціонарні. Як правило, вбудовані в саму мережу і від'єднання їх не представляється можливим.
- Мобільні. Їх можна переносити з місця на місце і використовувати в різних електромережах.
Виділяється також декілька видів вольтметрів за принципом дії. Серед них є багато електромеханічних і пара електронних. Останні, в свою чергу, можуть бути цифровими і аналоговими. Значення напруги може вказуватися рухається стрілкою або мінливими електронними цифрами на дисплеї.
Також вольтметри класифікуються за призначенням. Серед них виділяються прилади, призначені для вимірювання постійного струму або змінного.
Крім того, пристрої можуть бути імпульсними, фазочувствительного, універсальними.
Технічні характеристики
Характеристики вольтметра залежать від його призначення. Наприклад, прилад, який вимірює напругу постійного струму, може володіти двома, трьома або більшою кількістю діапазонів. Їх число якраз і є однією з найважливіших технічних характеристик.
При виборі вольтметра потрібно:
- Звертати увагу на таку характеристику, як вхідний опір. Вона залежить від того, в якому діапазоні знаходиться напруга досліджуваного ділянки електромережі
- Враховувати ціну поділки шкали приладу і його похибка у вимірі.
- Якщо був придбаний універсальний вольтметр, то обов'язково врахувати діапазони величин, з якими вольтметр може працювати: опору, сили струму, температури.
Принцип роботи
Як вже говорилося вище, за принципом дії вольтметри поділяються на два різновиди - електромеханічні і електронні. Будова перших являє собою магнітну систему, яка здатна реагувати на електричне поле. Головний недолік таких приладів полягає в тому, що вони, будучи підключеними до мережі, здатні самі на неї впливати, і тому їх показання часто є неточними.
Електронні ж прилади, які сьогодні, в епоху цифрових технологій стають все популярнішими, можуть перетворювати аналоговий сигнал в цифровий. Такі прилади дешеві і дуже зручні у використанні.
При підключенні пристрою в мережу важливо дотримуватися основне правило: його затискачі повинні приєднуватися до тих точках ланцюга, між якими визначається напруга. Таке підключення називається паралельним. Ця вимога потрібно дотримуватися обов'язково, інакше пристрій може просто-напросто перегоріти.
Заходи безпеки
Оскільки сам прилад має великий опір, а в мережу він підключається паралельно, ймовірність того, що при роботі з ним людина отримає сильний удар струмом, мінімальна. Однак якщо вольтметри використовуються в промисловості, часто доводиться мати справу з великими значеннями напруги та інших величин, що характеризують електричний струм.
Потрібно бути дуже обережним, вимірюючи напругу в мережі за допомогою цього приладу електровимірювання. Ні в якому разі не можна торкатися до приладу голими руками. Уникнути нещасного випадку допоможуть рукавички з непровідного ток матеріалу, наприклад, з гуми.
Не можна торкатися до оголених проводів, навіть якщо вже відомо, що напруга в них не дуже велике, наприклад, Вольт або ще менше.