Вольтметр предназначается для измерения напряжения или электродвижущей силы (ЭДС) на участках электрических цепей, к которым он подключен параллельно.
Для оценки технических характеристик измерительных приборов принято пользоваться такими показателями:
• Внутреннее сопротивление. В идеале этот показатель должен быть максимально высоким, чем больше внутреннее сопротивление вольтметра, тем точнее измерение.
• Диапазон измеряемых напряжений. Большинство вольтметров являются универсальными и измеряют напряжение в диапазоне от десятков милливольт до 1000 вольт. Существуют и специальные приборы, которые позволяют измерять с высокой точностью как милли и даже микровольтметры, так и киловольтметры, измеряющие высокие напряжения порядка тысяч вольт.
• Точность измерения (погрешность). Этот параметр характеризует возможные отличия показаний прибора от реального напряжения в цепи.
• Диапазон частот измеряемого переменного напряжения.
Исходя из конструкции, сферы использования, точности измерения и другим показателям вольтметры классифицируют следующим образом:
• По принципу действия вольтметры бывают электромеханические (магнитоэлектрические и электромагнитные) и электронные (цифровые и аналоговые)
• По назначению – импульсные, постоянного и переменного тока
• По способу применения: щитовые (встроенные), переносные и лабораторные
Электромеханические
Лучшими показателями точности и чувствительности обладают магнитоэлектрические вольтметры. Они применяются, в основном, для лабораторных измерений. Электромагнитные вольтметры распространены значительно шире. Они просты и надежны в эксплуатации, недороги в изготовлении, но имеют два основных недостатка – высокое собственное энергопотребление (5-7 Вт) и высокую индуктивность обмоток, вследствие чего частота переменного напряжения оказывает значительное влияние на показания прибора. Вольтметры этого типа устанавливаются в распределительных щитках электростанций и производственных объектов.
Электронные
Бывают двух типов – аналоговые и цифровые. Отличить одни от других очень просто – в аналоговых приборах имеется шкала и стрелка, отклонение которой от нуля и указывает на величину напряжения, а цифровые вольтметры выдают значение напряжения на электронное табло. Принцип работы аналоговых вольтметров заключается в следующем: входное переменное напряжение преобразуется в постоянное, усиливается и подается на детектор, выходной сигнал которого и вызывает отклонение стрелки. Чем больше входное напряжение – тем сильнее отклоняется стрелка.
Схема универсальных вольтметров позволяет измерять и постоянное и переменное напряжение в зависимости от положения переключателей режимов работы. Особенностью измерения постоянного напряжения аналоговыми вольтметрами является необходимость соблюдения полярности подключения прибора. При измерении отрицательного напряжения стрелка будет отклоняться влево от нуля, а при положительном напряжении – вправо.
Цифровые
Вольтметры этого типа более точно измеряют напряжение в сравнении с аналоговыми. Принцип действия основан на преобразовании аналогового входного напряжения в цифровой код, поступающий на цифровое отсчетное устройство, которое преобразует полученный двоичный код в десятичную цифру, отображаемую на табло.
Маркировка
Для того чтобы определить тип вольтметра совсем необязательно изучать его техническую документацию, поскольку информация о типе прибора и принципе его работы содержится в первой заглавной букве его названия. Если название прибора начинается с буквы «Д» — это электродинамический вольтметр, «М» — магнитоэлектрический, «С» — электростатический, «Т» — термоэлектрический, «Ф» и «Щ» — электронный, «Э» — электромагнитный. Букву «Ц» в названии имеют вольтметры выпрямительного типа.
Радиоизмерительные вольтметры обозначаются немного иначе. Название начинается с буквы «В», за которой следует цифра, обозначающая тип прибора, затем через тире две цифры модели прибора: В2, В3 и В4 — вольтметры постоянного, переменного и импульсного тока соответственно, В5 — фазочувствительные вольтметры, В6 — селективные вольтметры, В7 — универсальные вольтметры.
Подробнее о разновидностях вольтметров можно прочитать на сайте http://www.pribor.ru/npf/k_ob/voltmetry/.
Выбирая вольтметры, необходимо ориентироваться на те задачи, которые предстоит решать прибору. Важно также учитывать сопутствующие характеристики функционирования – интенсивность использования, специфику замеров, требования к погрешности проводимых измерений и так далее.
Инга Рассказова, ГИПОРТ (GL)
