Aki távol áll az elektromos áramköröktől, feszültségektől, áramoktól és ellenállásoktól, aligha tud azonnal válaszolni erre a kérdésre: mit mér a voltmérő? Mivel a válasz kézenfekvő, ha csak a cikk címének második felét olvassa el, kicsit részletesebben is eláruljuk ezt a témát. Különösen figyelembe vesszük a mindennapi élet feszültségmérését, az eszközök jellemzőit, a működési elvet.
Definíció
A voltmérő olyan mérőeszköz, amely lehetővé teszi a feszültség vagy az elektromotoros erő értékének meghatározását egy egyenáramú vagy váltakozó áramú áramkörben. A műszer hatótávolsága elérheti az 1000 V-ot vagy azt is. Minden a céljától függ. Ahhoz, hogy jobban megértsük, mi ez, fontolja meg az elektromotoros erő meghatározását. Mivel nagyon gyakran összetévesztik a hálózati feszültséggel, ezeket el kell választani egymástól.
EMF és feszültség: különbség
Tehát az EMF egy fizikai mennyiség, amely bármely nem elektromos jellegű erő által végzett munkát jellemzi a mozgás érdekébenegységnyi pozitív töltés a vizsgált kontúr mentén. A legáltalánosabb esetben egy energiaforrás azon képességét mutatja, hogy az áramkör két egymástól távol eső pontján ilyen vagy másik potenciálkülönbséget hozzon létre. Ezt a feszültséghez hasonlóan voltban mérik. Abban különbözik tőle, hogy alapjáraton, azaz hálózatra való csatlakozás nélkül jellemzi a tápellátást.
Ha áram van az áramkörben, azaz zárva van, megjelenik egy másik ismerősebb fogalom - a feszültség. Ezenkívül magához az áramforráshoz a kapcsainál és az áramkör bármely részében használható. A feszültségmérés két egymástól távol eső pont közötti potenciálkülönbség azonosítása. Áramforrás esetén ez általában valamivel kisebb, mint az elektromotoros erő, ha a fogyasztói áramkörbe beletartozik. Valójában mind az EMF, mind a feszültség ugyanaz, csak az a különbség, hogy milyen fizikai folyamat generálja a potenciálkülönbséget a két pont között, ahol a mérés történik.
Voltmérők típusai
Itt két fő típust kell megkülönböztetni: hordozható és helyhez kötött. A hordozható feszültségmérő műszer nem csak kézzel húzható. Általában tartalmazza az áramköri áramok és ellenállások, valamint a vezetékek hőmérsékletének stb. A helyhez kötött eszközöket gyakran szerkezetileg integrálják magával a hálózattal, amelyben a mérést például elektromos kapcsolótáblákban, panelekben stb. végzik.
Az elv szerinti osztályozással kapcsolatbanműveleteket, akkor többféle elektromechanikus voltmérőt és kétféle elektronikus voltmérőt különböztethetünk meg. Ez utóbbiak analógok és digitálisak. Az elektromechanikus voltmérők mágneses jelátalakító rendszert használnak a feszültség leolvasására. Az elektronikus eszközök ADC segítségével digitalizálják a vett jelet. A feszültségmérő leolvasását az adatmegjelenítés elvétől függően vagy egy nyíl mutató, vagy egy speciális digitális kijelző mutatja.
Még egy osztályozás – cél szerint. Lehetővé teszi az eszközök felosztását DC és AC mérőkre, valamint fázisérzékenyre, impulzusra és univerzálisra. Utóbbihoz a jelek szinte teljes tartománya elérhető, amelyek feszültségét ismerni kell.
Fő műszaki adatok
Az eszköz céljától függően. Például egy DC voltmérőnek általában több mérési tartománya van, így ezek száma lesz az egyik legfontosabb műszaki jellemző. Ezenkívül szinte minden eszköz rendelkezik egy bizonyos bemeneti impedanciával, amely egyébként a vizsgált áramköri szakasz feszültségtartományától függ.
Továbbra is fontos jellemzők természetesen a hibák, valamint a skála felbontása vagy a leolvasás minimális lépése, ha digitális voltmérőről beszélünk. Ha a felhasználó univerzális feszültségmérő készüléket kapott, akkor a munkavégzésre alkalmas mennyiségek határértékei, például áramok, ellenállások, hőmérsékletek, ill.tartományok, hibák és frekvenciák a változó jelekhez.
Működési elv
Az eszköz általános működése erősen megvalósításfüggő. Ha ez egy elektromechanikus voltmérő, akkor van egy mágneses rendszer, amely érzékeny az áramló áramra. Értékétől függően megnő a mutató nyíl eltérése is, amely mechanikusan kapcsolódik az áramkörhöz, kerethez vagy valami máshoz, ami az áramkörben áramátalakítja. Az ilyen eszközök pontossága nem túl magas, mivel nem teszi lehetővé a bemeneti ellenállás nagy értékeinek elérését, ami azt jelenti, hogy komoly torzulásokat okoz a mérésekben, mivel parazita vezetést adnak az áramkörhöz.
A mindennapi életben nemrégiben elterjedt digitális voltmérők fedele alatt nagyszámú elektronikai elem található. Ez annak köszönhető, hogy az eszköz bemenetén kapott analóg jelet egy ADC segítségével digitális formává alakítják. Akit igazán érdekel, annak nagy mennyiségű szakirodalma található a témában. Egy ilyen voltmérő, amelynek ára néhány száz rubelen belül ingadozik, természetesen nem igényli a lehetőségek széles skáláját és a nagy pontosságot, de képes mérni a feszültséget az autó akkumulátorának kapcsain vagy 220 V-os hálózat.
Csatlakozás láncban
Az áramkörben lévő voltmérőt mindig párhuzamosan kell csatlakoztatni a terheléssel vagy az áramforrással, ha meg kell mérni az EMF-jét vagy a feszültséget a kapcsokon. Ezért vannak olyan szigorú követelmények az eszköz bemeneti impedanciájával szemben, mivel egy ilyen csatlakozástovábbi vezetőképesség megjelenését jelenti az áramkörben.
Semmi esetre sem szabad sorba kötni az áramkörbe olyan voltmérőt, amelynek az ára legalább egy kicsit magas. Ellenkező esetben a felhasználó azt a kockázatot kockáztatja, hogy egyszerűen elégeti az eszközt, anélkül, hogy ideje lenne kideríteni, miről van szó. Még ha túlél is egy ilyen barbár kezelést, a leolvasásaiban nem szabad megbízni, mivel az áramkörben lévő áram komoly változásokon megy keresztül, amikor a voltmérőt ilyen módon csatlakoztatják, ismét az ismeretlenbe taszítva annak a szakasznak a tényleges feszültségének a lehetőségét, amelyben a mérések megtörténtek.
Üzemeltetési biztonsági óvintézkedések
Mivel magának a voltmérőnek az ellenállása a legtöbb esetben meglehetősen nagy, és ennek megfelelően a csatlakozó áramkört párhuzamosan használják, a kisfeszültségű áramkörben minimális a súlyos áramütés kockázata. Ha azonban ipari eszközökről beszélünk, különösen helyhez kötött változatban, ez a mért értékek hatalmas értékét jelenti mind a feszültségek, mind a legvalószínűbb az áramok mért értékeinek. Ezért itt a biztonsági óvintézkedéseknek a legmagasabb szinten kell lenniük, és kellő tudás, gumikesztyű, szőnyeg és egyéb megfelelő intézkedések nélkül természetesen bármilyen tevékenység ellenjavallt. Amit a voltmérő mér, az nagy valószínűséggel nagyon életveszélyes, ezért azt javasoljuk, hogy ne kísértsd a sorsot. Semmi esetre sem szabad megérinteni a csupasz vezetékeket, még akkor sem, ha az áramkör definíció szerint alacsony feszültségű.
Következtetés
Arra a kérdésre válaszolva, hogy mit mér a voltmérő, miáltalánosságban tekinti annak eszközét, főbb műszaki jellemzőit, besorolását. Természetesen ez a rövid áttekintés nem igényli a teljesség igényét, különös tekintettel arra, hogy az olvasó nem rendelkezik alapvető elektrotechnikai ismeretekkel.
Összefoglalva meg kell jegyezni, hogy a voltmérő természetesen méri a feszültséget az áramkör azon szakaszában, amelyre párhuzamosan csatlakozik. Ellenkező esetben a vallomása megbízhatatlan lesz, nem beszélve a drága berendezések esetleges elvesztésének veszélyéről. Az olvasónak óvatosnak kell lennie, amikor otthon használja a készüléket, mivel az áramkörök nagyfeszültségű szakaszaival való érintkezés életveszélyes.
