DC voltmetre ile AC voltajı nasıl ölçülür? Elektrik voltajı ölçümü. Hat ve faz gerilimleri

Geçenlerde bir tanıdık sıradan bir sohbette "voltmetre" kelimesini duydu ve bunun ne olduğunu sordu. O halde okul bilgilerimizi tazeleyelim.

Artık evimizde, işyerimizde, sokakta her şey elektriğe bağlı. Sürekli olarak alternatif ve doğrudan elektrik akımı kullanıyoruz. Akım, yük taşıyıcılarının etkisi altında yönsel hareketidir. Elektrik alanı. Yani voltaj veya potansiyel fark, bir birim yükü bir yerden başka bir yere aktarırken elektrik alanının yaptığı işe eşit fiziksel bir niceliktir.

Galvanik bir hücreden bahsettiğimizde, iç kimyasal süreçler veya bir nehrin suları tarafından döndürülen bir türbin varsa, "potansiyel fark" ifadesini kullanmak yanlıştır çünkü yükü hareket ettirme işi kimyasal veya mekanik nitelikteki dış kuvvetler tarafından gerçekleştirilir. Bu gibi durumlarda elektromotor kuvvet (EMF) kavramı kullanılır. Bir mağazada kasada satılan pillerin üzerinde yazan bu göstergedir ve devreyi yüke bağlamadan terminallere bir voltmetre bağladığımızda tam olarak onu göreceğiz.

Hem EMF hem de voltaj volt cinsinden ölçülür. Resmi olarak bu birimin boyutu şu şekilde açıklanmaktadır: A ve B noktaları arasındaki potansiyel fark 1 V'ye eşittir, eğer 1 coulomb'luk yükü A noktasından B noktasına taşımak için 1 joule iş harcıyoruz. Bu birimden - volt - ölçüldüğünde voltajın günlük adı gelir: voltaj.

Bir voltmetre nasıl çalışır?

Gerilimi ölçmemiz gerekiyorsa, ölçüm cihazından hiçbir akımın geçmediğinden emin olmamız gerekir. Bu nedenle cihazı çalışma devresine paralel bağlıyoruz. Devre çalışmaya devam eder ve okumaların mümkün olduğu kadar doğru olması için sayacın çok yüksek bir seri dirence sahip olması gerekir. Cihaz en basit şekliyle içerisinde hareketli çerçeve-bobin bulunan manyetik bir sistemden oluşmaktadır. Bu çerçeveye karşıt bir moment ve ok oluşturan spiral yaylar takılmıştır.

Bu tür basit manyetoelektrik cihazlar genellikle çocukluk çağında herkes tarafından görüldü. Bu arada, akımı ölçmek için kullanılan cihaz - bir ampermetre - aynı şekilde tasarlanmıştır, yalnızca içindeki yük küçüktür ve paralel olarak yerleştirilmiştir ve cihazın kendisi seri olarak devreye yerleştirilmiştir.

Ayrıca elektromanyetik cihazlar (sabit bir bobin ile hareketli bir çekirdeğin etkileşime girdiği) ve elektrodinamik cihazlar (iki bobinin çalıştığı) da vardır.

Bu üç tipin yanı sıra diğer devre şemalarına sahip voltmetreler de kullanılmaktadır ancak bunların uygulama alanları daha dardır. Bu tür cihazlar arasında termoelektrik (bir iletkeni ısıtmak için akımın özelliğini kullanırlar) ve doğrultucu (bir diyot doğrultucu ile manyeto-elektrik mekanizmayı birleştiren) bulunur.

Tüm bu cihazların ortak bir yanı var: ölçüm sonuçlarını gördüğümüz bir ölçek. Ölçülen parametre ne kadar büyük olursa, iğne o kadar fazla sapar. Bu tür cihazlara analog denir. Dezavantajları açıktır: Uzun süreli kullanımda mekanizma yıpranma eğilimi gösterir, okumalar genellikle koşullara bağlıdır çevre ve bilgileri ihtiyacımız olan sayıların gösterildiği ekrandan algılamak daha uygundur. Ve burada dijital voltmetreler yardımımıza koşuyor.

Ölçüm sonuçlarının görüntülenme prensibi

Dijital ölçüm cihazlarının bir özelliği, analog sinyalin (bunu bir grafik üzerinde görüntülerseniz, sabit voltajda düz bir çizgi ve alternatif voltajda sinüs dalgası elde edersiniz) dijital sinyale dönüştürülmesi ve ardından ölçüm sonucunu gördüğümüz sayaç ve ekran. Bu şema, aralığı şu anda çok çeşitli cihazların üretilmesine izin veren mikro devreler kullanılarak uygulanmaktadır - örneğin, alternatif voltajın genliğini, darbeyi, faza duyarlı vb. ölçmek için.

sınıflandırma

Tüm çeşitlilikleriyle bu ölçüm cihazları çeşitli parametrelere göre sınıflandırılabilir. Bu, satın almayı planlıyorsanız ihtiyacınız olanı seçmenize yardımcı olacaktır.

Yani voltmetreler aşağıdakilere göre sınıflandırılabilir:

Çalışma prensibine göre voltmetreler elektromekanik ve elektroniktir. Birincisi, önceki bölümde açıklanan basit cihazları içerir: manyetoelektrik, elektrodinamik, elektromanyetik, termoelektrik, doğrultucu ve elektrostatik. İkincisi, dijital ve analog sinyal dönüşümü ve panele çıkışı olan cihazları içerir.

Uygulama kapsamına göre doğru akım, alternatif akım, üniversal, darbeli, faza duyarlı ve seçici ölçüm yapmaya yönelik cihazlar üretilmektedir.

Tasarım gereği, "timsah klipsli" cihazlar (bir çantaya, hatta cebe konabilirler) ve iç mekanlarda kullanılan sabit cihazlar olan taşınabilir olabilirler. İkincisi aynı zamanda panel panellerini de içerir: bunlar ön panele kalıcı kurulum için tasarlanmıştır.

Ölçüm aletlerindeki doğruluk sınıfı bir sayı ile işaretlenmiştir ve herkes buna dikkat etmez, ancak boşuna. Bazen cihazın doğruluğu temel öneme sahiptir.

Daire içine alınmayan sayı göreceli ölçüm hatasını gösterir ve yüzde olarak verilir. Rusya'da göreceli hataya göre aşağıdaki cihaz doğruluğu sınıfları vardır: 6, 4, 2,5, 1,5, 1,0, 0,5, 0,2, 0,1, 0,05, 0,02, 0,01 , 0,005, 0,002, 0,001. Belirtilen şekil, cihaz okumalarının ölçülen değerin gerçek değerinden yüzde kaç farklı olabileceğini gösterir. Bunun cihazın çalışma aralığı dahilinde olması önemlidir ve bu aralığın cihaz üzerinde belirtilmesi gerekir. Her zaman ölçeğin sıfır işaretiyle örtüşmez: sıfıra yakın değerler için hata olasılığı sonsuza gider.

Cihazın eşit olmayan bir ölçeği varsa, doğruluk sınıfı, altında açı işaretinin göründüğü bir sayı ile gösterilir. Bu, hatanın ölçek uzunluğunun kesirleri olarak verildiği anlamına gelir.

Kesir tanımı, ölçeğin sonundaki ve başındaki hatayı gösterir.

Dijital cihazlar arasındaki fark, içlerindeki ölçülen aralığın ayarlanabilir olmasıdır; bu daha doğru ölçümlere olanak sağlar.

Voltmetre seçimi

Kendinize bir voltmetre almaya karar verirseniz, aşağıdakilere karar vermeniz gerekir:

1. Ölçümler hangi aralıklarda yapılacak? Katılıyorum, aralığın 10 kV ile 380 V arasında olduğu bir aşağı inen trafo merkezinde çalışmak ile onarım arasında büyük bir fark var Ev aletleri Bu aralığın 3 V ile 220 V arasında olduğu yer.
2. Cihaz hangi koşullar altında kullanılacak? Bir ev mi, laboratuvar mı, sokak mı olacak yoksa müşterilerin etrafında dolaşmanız mı gerekiyor?
3. Başka parametrelerin ölçülmesine ihtiyaç var mı? Genellikle her zaman oradadır, tek soru ayrı cihazlar mı yoksa bir multimetre mi satın alınacağıdır.

Yüksek voltajlarla çalışıyorsanız elektromekanik kilovoltmetre üreticilerini tercih etmeniz daha doğru olacaktır. Büyük miktarlar için yeterli bir doğruluk sınıfına sahiptirler ve aynı zamanda bir tane de vardır. şüphesiz onur- güvenilirlik. sen elektronik aletler Mikroelektronik üzerinde çalışırken bu hala bir sorun: aşırı yüklere zayıf tepki veriyorlar ve bozuluyorlar. Piyasada bu tür cihazların hem taşınabilir hem de panele monteli versiyonları sunulmaktadır.

Bir laboratuvarda veya atölyede çalışmak için sabit cihazlar tercih edilir. Hem elektromekanik hem de dijital olmak üzere oldukça geniş bir ürün yelpazesiyle temsil edilirler.

Özel sektörde yaşayan bazı kişilerin panele monte etmek için bir voltmetreye ihtiyacı vardır (genellikle evin yakınındaki bir direğe monte edilir). Bunun için, örneğin metreler ve RCD'lerin takıldığı gibi, bir DIN rayına monte edilebilen pano voltmetreleri tasarlanmıştır. Maliyetleri 900 ila 4000 ruble arasında değişiyor ve çoğunlukla dijital versiyonda üretiliyorlar, ancak bölgenizdeki voltajın "atlama" alışkanlığı varsa, o zaman elektromekanik bir tane de satın alabilirsiniz - bu arada, daha ucuzlar.

Son olarak yolda ölçüm yapıyorsanız voltmetre sizin için yeterli değildir. Geçen yüzyılın 90'lı yıllarından bu yana, test cihazları veya multimetreler, işi hareket etmeyi içeren kişiler arasında popüler hale geldi. Daha önce de mevcutlardı, ancak doğrulukları arzu edilenden çok uzaktı. Artık bu cihazların seçimi ve kalitesi önemli ölçüde arttı ve fiyatları nispeten düşük. Test uzmanlarının ne gibi avantajları var?

Hem dijital hem de analog test cihazları üretilmektedir. İkincisi daha güvenilirdir, ancak daha az doğrudur: zaman zaman oku tekrar yerine koymanız gerekir.

Nasıl kullanılır

Voltmetre nasıl bağlanır? Paralel! Bu kuralın okulda öğrenilmesi gerekirdi.

Ölçüm aralığının beklenen devre voltajıyla eşleştiğinden emin olun. Bu aralık büyükse (kilovolt), doğruluk zarar görür; küçükse cihaz zarar görür.

Voltmetre elektromekanik ise doğru şekilde takın. Üretici bunun nasıl yapılacağını gösterir. Okumaların doğruluğu buna bağlıdır.

Voltmetre DC voltajını ölçmek için tasarlanmışsa, onu AC voltajını ölçmek için kullanmaya çalışmayın. Evrensel ise, istediğiniz moda geçin.

Oklu bir voltmetrenin “0” konumuna ayarlanması gerekir. Özel bir tutamak yoksa bu bir tornavidayla yapılır.

Özellikle ağdaki voltaj 60 V'un üzerindeyse, probların açıkta kalan kısımlarını çıplak elinizle tutmayın. En azından bu rahatsız edici, maksimumda - anlıyorsunuz. Eldivenlerle yüksek voltajla çalışın.

Kendi ellerinle

Voltmetre seçiminin artık çok büyük olmasına rağmen, her zaman her şeyi kendi başına yapmak isteyen insanlar her zaman vardır. Bunun neyle bağlantısı var - evet farklı görüşler. Kimsenin istekleri hakkında yorum yapmayacağım, bu yazının konusu değil. Ama size kendi ellerinizle nasıl voltmetre yapacağınızı (veya eskisini nasıl yeniden yapacağınızı) anlatacağım. Sonuçta burada hiçbir şey imkansız değildir.

Elektromekanik voltmetre

Aşağıdaki bileşenlere ihtiyacınız olacak:

İlk şema, dört ölçüm aralığına sahip basit bir DC voltmetreyi göstermektedir; aralık seçimi, anahtarı hangi yüke yerleştirdiğimize bağlıdır. Ek şemalarda şunu görüyoruz: kurulumları cihazın kullanımını genişletiyor; artık alternatif akım ağındaki voltajı ölçebiliyor.

Montajdan önce oklu manyetik başlığın iyi durumda olduğundan, spiral yaylarının yırtılmadığından ve çerçevenin normal hareket ettiğinden emin olun. Bundan sonra köprüyü kurmaya başlayabilir ve ardından direnç magazini anahtara bağlayabilirsiniz. Ayrıca yeni bir ölçek yapmanız gerekecek. Bunu yapmak için eski kağıdı kağıtla örtün, kontur boyunca kesin ve üzerine 4 yarım daire şeklinde çizgi çizin. Montajdan sonra kalibrasyona başlayabilirsiniz. Bunu yapmak için, voltajı bir test cihazıyla ölçmeniz ve ardından yeni cihazımızla yeni ürünü gerekli aralığa geçirmeniz gerekir. Ölçek üzerinde bir işaret yapın. Ve bu, ölçek derecelendirilene kadar devam eder.

Uyarı: Yüksek voltajları test etmeden önce eldiven giyin.

İstenirse dijital voltmetre de yapabilirsiniz. Ağda bunun yanı sıra bileşenler için de çok sayıda diyagram var. Burada 8 bitlik bir mikrodenetleyici üzerindeki devrelerden birini tanıtacağım. 30 V'a kadar gerilimleri ölçmek için tasarlanmıştır

Genel olarak elleriniz can sıkıntısı için değilse, devam edin!

Voltmetre, bir devrenin bir bölümündeki voltajı ölçmek için kullanılan bir cihazdır. Bu cihazla nasıl doğru çalışılacağı, bir voltmetre seçerken nelerin dikkate alınması gerektiği, ağdaki voltajı ölçmek için başka hangi cihazların mevcut olduğunu anlayalım.

Gerilim

Gerilim, bir testte harcanan işi ifade eden fiziksel bir niceliktir elektrik şarjı birinden elektrik devre noktaları başka bir. Veya başka bir deyişle, pozitif bir yükü düşük potansiyelli bir noktadan yüksek potansiyelli bir noktaya taşımak için harcanan enerjidir.

İki tipte gelir: sabit ve değişken. Sabit voltaj, elektrostatik devreler için tipiktir veya doğru akım ve alternatif – alternatif ve eş zamanlı akıma sahip devreler için. Bu fiziksel miktar volt cinsinden ölçülür ve tanımı U'dur.

Bu değer aşağıdaki formüller kullanılarak bulunabilir:

• U=I*R
• U=P/I
• U=√P*R

U'nun voltaj olduğu yerde, I akımdır, R dirençtir, P güçtür.

Ancak özel ölçümler yaparsanız U değerini bu formülleri kullanmadan da bulabilirsiniz. Bunu yapmak için voltmetrenin nasıl kullanılacağını bilmeniz yeterlidir.

Gerilimi ölçmek için en basit cihazdır. Okullardaki fizik derslerinde çocuklara sıklıkla bu cihazın özellikleri hakkında, bir elektrik devresindeki voltajın nasıl kontrol edileceğini öğretin. Özel formülleri biliyorsanız, bunu kullanarak yalnızca voltajı değil aynı zamanda direnci de öğrenebilirsiniz. Voltmetrenin kullanımı kolay ve basittir, bu nedenle voltmetre evde U'yu ölçmenin en iyi yolu olmaya devam etmektedir.

Voltmetrelerin sınıflandırılması

Çalışma prensibi olan elektromekanik (bu tür cihazlar en hassas ve doğrudur), elektronik olabilirler. AC voltaj dönüşümü kalıcı ve dijital.

Voltmetreler amaçlarına göre darbeli, doğru veya alternatif akımlı olabilir. Ve uygulama prensibine göre - panel ve taşınabilir. Doğru ölçüm yapabilmek için cihazı kullanmadan önce hangi tipte olduklarını kontrol etmeniz gerekmektedir.

Biraz tarih

Tarihteki ilk voltmetre Rus fizikçi G.V. Richmann tarafından 1754 yılında keşfedilmiş ve “elektrik kuvvet göstergesi” olarak adlandırılmıştır. Modern elektrostatik voltmetreler bu cihazın prensiplerine dayanmaktadır.

Bir voltmetrenin yapısı

Gerilimi ölçmeye başlamadan önce voltmetrenin nasıl çalıştığını öğrenmelisiniz.

Ana unsurları gövde, terminal, işaretçi ve ölçektir. Terminallerde genellikle artı veya eksi işareti bulunur veya bir renkle işaretlenir (artı kırmızı, eksi mavi veya siyahtır). Bu cihazda sıklıkla "V" harfini görebilirsiniz. Cihaz alternatif akım devreleri için kullanıldığında kadran üzerinde dalgalı bir çizgi, doğru akım devreleri için ise düz bir çizgi görüntülenir. Bazen AC (alternatif akımı ölçmek için) ve DC (doğru akımı ölçmek için) isimleri kullanılır. Alternatif akım cihazlarında polarite yoktur.

Klasik bir voltmetre şu an biraz modası geçmiş, mıknatısın uçları arasına yerleştirilmiş, demir uçlu, at nalı şeklindeki ince telden oluşan bir bobinden oluşur. Ok eksen üzerinde hareket eder. Akım bobinden akar ve mıknatıslanmış iğne akım nedeniyle hareket eder. Akım ne kadar büyük olursa iğne o kadar fazla sapar. Bu cihazın tasarımının çok karmaşık olmadığını görebilirsiniz. Tüm ilkesi basit fizik yasalarına dayanmaktadır.

Bir voltmetre nasıl kullanılır

Voltmetre her zaman devrenin bir bölümüne paralel olarak bağlanır, çünkü böyle bir bağlantı akımı azaltır. Cihaz, elektrik devresinin yalnızca belirli bir bölümündeki voltajı ölçebilir. Onunla çalışırken her zaman kutupluluğu gözlemlemelisiniz. Teller vidalara vidalanır fındıklı. Sabit voltaj için tasarlanmış cihazlarda kontaklar artı ve eksi işaretleriyle işaretlenmiştir. Bu işaretçi voltmetreyle ilgilidir. İÇİNDE elektronik modeller her şey çok daha basit: kablo yok. Videoyu izleyerek voltmetrenin çalışma prensibi hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

Bir voltmetre nasıl kullanılır

Ölçüm yapmadan önce cihazın kendilerine uygun olup olmadığını kontrol etmeniz gerekir. Her şeyden önce, belirli bir voltmetre için izin verilen maksimum ölçüm değerinin belirlenmesi gerekir. Bunu yapmak için voltmetre ölçeğindeki en büyük sayısal değeri bulmanız yeterlidir. Daha öte açıklığa kavuşturulmalı, voltmetrenin hangi birimlerde ölçtüğü. Bunlar volt, mikrovolt veya milivolt olabilir. Bu noktanın ihmal edilmesi, cihazın voltaj değeri izin verilenin kat kat üzerinde bir şebekeye bağlandıktan sonra duman çıkarmaya başlamasına neden olabilir.

Elektrik devresindeki voltaj zaten biliniyorsa ve altmış voltu aşıyorsa, özel dielektrik eldivenler ve iyi yalıtımlı problar kullanmanız gerekir. İnsanlar için güvenli voltaj, normal koşullar altında yaklaşık 42 volt ve elverişsiz koşullarda (yüksek nem, yüksek sıcaklık, yakındaki demir nesneler vb.) Yaklaşık 11 volttur.

Voltmetre ve araba

Arabada bu cihaz iki ana nedenden dolayı kullanılır: akünün şarjını izlemek ve araç ağındaki voltaj düşüşlerini izlemek. Tam kontrol için güç kesintileri varsa, iki voltmetre takabilirsiniz: biri aküye, ikincisi amplifikatör terminallerine bağlanmak için.

Bununla birlikte araç ağındaki akımı ölçebilirsiniz. Araç gövdesinde negatif bir yük (“-” işareti) vardır, bu da ona negatif kutuplu bir terminalin bağlı olduğu anlamına gelir. Pozitif terminal bağlı"pozitif" jeneratöre. Arabadaki voltaj bu şekilde ölçülür. Genellikle yaklaşık on dört voltluk bir değere sahiptir. Bağlantılar için kalın teller kullanmak daha iyidir: ölçümlerdeki hatayı azaltırlar. Temel voltaj standartları:

• Durdurulmuş bir motor için 12,2 - 12,6 volt
• Çalışan bir motor için 13,6 - 14,4 volt

Multimetre

Bir multimetre voltajı da ölçebilir. Bu cihazı kullanmadan önce talimatları okuduğunuzdan emin olun.

Multimetreler genellikle üç temel miktarı ölçebilir: akım, direnç ve voltaj. Analog ve dijital olabilirler.

Bazı multimetreler şunları da ölçebilir:

Böylece bir multimetrenin yetenekleri modeline ve türüne göre belirlenir. Kesinlikle herhangi bir multimetre voltajı, akımı (sabit) ve direnci ölçebilir.

Klasik voltmetrenin kullanımı kolay ve tasarımı basittir. Her zaman devrenin bir bölümüne paralel olarak bağlanır. Önce devreyi monte etmek ve ardından voltmetreyi ona bağlamak her zaman daha iyidir. Bu cihazla çalışırken Polariteyi gözlemlemek çok önemlidir. Bir arabadaki voltajı ölçmek için kullanılabilir. Gerilimin (hem yüksek hem de düşük) sadece sağlık için değil aynı zamanda insan hayatı için de tehlikeli olduğunu asla unutmamalıyız.

Bu nedenle elektrikli cihazlarla çalışırken güvenlik önlemlerine uymalısınız: özel eldivenler kullanın, iş sadece normal koşullar altında vb. Kullanmadan önce cihazı kontrol etmeniz gerekir.

Akım gücü ölçülür amper bu nedenle akımı ölçen cihaza denir ampermetre. Gerilim (veya bir elektrik devresindeki iki nokta arasındaki potansiyel fark) şu şekilde ölçülür: volt bu nedenle voltajı ölçen cihaza denir voltmetre. Farklı cihazlarda akan gerilim ve akımların büyüklükleri hakkında niceliksel bir fikir sahibi olmak için birkaç örnek vereceğiz.

1. U = 220 V voltajı olan bir ağdan çalışan, P = 60 W gücünde bir akkor lamba. Böyle bir lambadan geçen akım, formül A kullanılarak hesaplanabilir.

2. P = 2200 W (U = 220 V) gücünde elektrikli su ısıtıcısı. Şu andaki gücü A.

3. 1,5 V voltajın uygulandığı (normal bir pilden) dirençli bir dirençten akan akım, Ohm kanunu A'ya eşittir.

Akım (ve gerilim) değerlerinin çok geniş aralığını ve farklı bölme değerlerine sahip ampermetrelere (ve voltmetrelere) sahip olma ihtiyacını göstermek için üç örnek yeterlidir. Küçük akımları ölçmek için, sembolle gösterilen miliampermetreler (bkz. Şekil 16a) ve mikroampermetreler (bkz. Şekil 16b) belirtilir.

Şekil 16'da gösterilen cihazların farklı ölçüm aralıkları vardır. Şekilden görülebileceği gibi, bir miliammetre için maksimum akım yalnızca 5 mA ve bir mikroampermetre için 50 μA'dır. Akım bu değerlerden büyükse iğne skalanın dışına çıkacak yani mümkün olduğu kadar sağa gidip durdurucudan tutularak duracaktır. Kapatıldığında cihazın okunun sıfır bölümünü göstermesi gerektiğine özellikle dikkat edilmelidir. Cihaz "devrilmişse", yani akım olmadığında sıfırdan farklı bir değer gösteriyorsa, sıfır ayar çarkını çevirmek için bir tornavida veya sadece tırnak kullanmanız gerekir (bkz. Şekil 16c).

Şimdi ölçüm aralığı değiştirilebilen cihazlara bakalım.

Şekil 17. Çift aralıklı ampermetre (a) ve 4 aralıklı voltmetre (b)

Şekil 17a, maksimum akımı 1 A veya 2 A'ya ayarlamak için bir anahtar kullanabileceğiniz 2 aralıklı bir ampermetreyi göstermektedir ( beyaz nokta anahtarın tabanında 1 A) gösterilir ve bu, ampermetre ölçeğinde maksimum 100 bölüme karşılık gelir. Ampermetre anahtarını “1 A” konumundan “2 A” konumuna getirerek bölme değerini w = 0,01 A’den w = 0,02 A’ya değiştiriyoruz.

Şekil 17b, 7,5 V'luk dört olası voltaj ölçüm limitine sahip 4 aralıklı bir voltmetreyi göstermektedir; 15V; 30V ve 60V (anahtarın tabanındaki beyaz nokta 15V'u gösterir). Voltmetre skalasının 150 bölüm için tasarlandığını düşünürsek voltmetre anahtarını bir konumdan diğerine hareket ettirerek w bölme değerini aşağıdaki gibi değiştiririz:

"7,5V" (w=0,05 V); "15V" (w=0,1 V); "30V" (w=0,2 V); "60V" (g=0,4 V).

Acemi bir elektrikçi olarak deneyimlerimden böyle bir durumu hatırlıyorum - bir şekilde basit bir elektronik verici devresi kurmak istedim. Parçaları birleştirdim, bobinleri sardım ve her şeyi mevcut elektrik devresine göre lehimledim. Açıyorum ama çalışmıyor. Doğal olarak devrenin içinde neyin ne olduğu ve hangi süreçlerin gerçekleştiğiyle ilgilenmeye başladım. Diyagramda çalışma akımı değerlerinin devrelerde çarpı işareti ile gösterildiğini görüyorum. Bunun nasıl bir şematik sembol olduğunu çözemedim. Bir arkadaşım yanıma geldi ve bana neyin ne olduğunu anlattı. Ölçümlerden sonra bir hata buldum ve verici çalışmaya başladı. Şimdi aynı yeni başlayanlarla elektrik akımını ölçmenin "büyük sırrını" paylaşmak ve akım gücünün nasıl doğru şekilde ölçüleceğini açıklamak istiyorum.

Yani elektrik akımı, yüklü parçacıkların belirli bir elektrik iletkeni içindeki düzenli hareketidir. Bu, suyun bir su borusu içindeki akışına benzer. Su durumunda bu akışı döndüren hareketli kanatlar takılıysa, elektrik akımı durumunda yüklü parçacıkların akışı bu amaçla sayaçlarda bulunan ek bir elektrik devresinden geçirilir. Bu devrede belirli bir alandaki voltaj düşüşü (potansiyel farkın belirli bir değeri) ve direnç gibi belirli elektriksel parametreler görünür. Bu voltaj değerleri zaten sayacın devresine ait olduğundan bunları kolaylıkla sayısal, görsel bir forma dönüştürebilmektedir.

Pratikte elektrik akımı ölçümleri şu şekilde yapılır. Sabit akımın ölçülmesi durumunda, ölçüm cihazı (ampermetre) elektrik devresinin belirli bir bölümünün kesilmesine bağlanır (bu, devre şemasındaki çarpı işaretinin gösterdiği, akımın normal çalışma değerini gösteren şeydir; Yukarıda bahsedildiği gibi) ölçümlerin yapıldığı yer. Akım, ampermetrenin elektrik elemanından akmaya başlar ve kendi içindeki elektriksel parametrelerdeki değişikliklere tepki verir. Alternatif akımın ölçülmesi durumunda, akım kelepçeleri kullanılarak başka bir ölçüm yöntemi ortaya çıkar.

Bu şekilde çalışırlar - ana kısım, akım taşıyan telin etrafını saran kayar bir transformatör şeklinde sunulur. Alternatif akım taşıyan bir iletkenin etrafında, manyetik devrenin etrafından akarken içinde manyetik bir akıya neden olan alternatif bir elektromanyetik alan vardır. Bu transformatörün diğer ucunda gerilim değerinin göründüğü bir ölçüm bobini bulunmaktadır. Dönüştürülür ve ekranda görüntülenir.

Elektrikçiler akımı gerçekte nasıl ölçer? İki tip ampermetreleri vardır. Nispeten küçük değerlerin (elektrikli ekipmanın geleneksel elektrik kontrol devrelerinde) akım gücünün elektriksel ölçümleri için, elektrikçinin yanında, içinde akım gücünü (hem alternatif hem de doğrudan) ölçmek için bir fonksiyonun bulunduğu geleneksel bir multimetre bulunur. açık bir devre. Bu tür cihazlarda maksimum değer Akım 20 amper dahilindedir. Büyük değerdeki akımların ölçülmesine ihtiyaç duyuluyorsa ve elektrik sistemi ve elektrik devresinin bir veya başka bir kısmını kırma olasılığı olmadan, akım kelepçeleri kurtarmaya gelir. Sadece istenen akım taşıyan telin veya veri yolunun etrafına sarılmaları yeterlidir ve güç devresinin belirli bir bölümünde alternatif akım gücünün çalışma değerini hemen göstereceklerdir.

Ampermetrenin kendisinin devrenin açık bir bölümüne bağlandığında devreye ek elektrik direnci kattığı unutulmamalıdır. Sistemin çalışması için kritik değilse, bunu görmezden gelebilirsiniz. Ancak elektrikli ekipmanın çalışması için küçük voltaj düşüşleri bile kritik öneme sahipse, minimum iç dirence sahip ampermetreler kullanılmalıdır. Ve akımı ölçtükten sonra multimetre uçlarını voltaj ölçüm terminallerine değiştirmeyi unutmayın, aksi takdirde voltajı iç direnci sıfır olan bir cihazla ölçtüğünüz ortaya çıkabilir. Bu da doğal olarak kısa devreye ve sıkıntıya neden olacaktır.

Gerilim ve akımı ölçmek için kullanılan aletler çeşitli kriterlere göre sınıflandırılabilir:

• - okuma cihazının türüne göre (analog ve dijital);
• - ölçüm yöntemiyle (doğrudan değerlendirme (doğrudan eylem) ve ölçümle karşılaştırma);
• - ölçülen voltajın değerine göre (tepe değerleri, ortalama düzeltilmiş değerler, rms değerleri);
• - giriş türüne göre (açık veya kapalı).

Şu anda faaliyette çok sayıda gerilimleri ve akımları ölçmek için elektromekanik ve elektronik aletler. Yapım ilkelerini ele alalım.

Elektromekanik voltmetreler ve ampermetreler

Elektromekanik voltmetreler ve ampermetreler, elektriksel olarak ölçülen miktarın doğrudan bir okuma cihazından okunan değere dönüştürüldüğü doğrudan etkili analog cihazlardır.

En basit durumda, elektromekanik voltmetreler ve ampermetreler, ölçüm nesnesine bağlantı için giriş terminalleriyle donatılmış bir okuma cihazına (bkz. Bölüm 1) sahip bir ölçüm mekanizmasıdır.

Bir elektromekanik voltmetrenin (ampermetre) genelleştirilmiş blok şeması, seri bağlı bir giriş ölçüm devresi ve okuma cihazlı bir ölçüm mekanizması olarak gösterilebilir. Bir ölçüm mekanizması ile bir okuma cihazının birleşimine genellikle sayaç denildiğini unutmayın.

Giriş ölçüm devresi ( giriş aygıtı) kural olarak bir veya daha fazla ölçüm transdüseri içerir; bunların yardımıyla ölçülen büyüklük X değere dönüştürüldü E,Ölçüm mekanizmasını etkilemek için uygundur.

Çoğu zaman elektromekanik cihazlarda ölçeklendirme ve normalleştirme ölçüm transdüserlerinin yanı sıra değer dönüştürücüler de kullanılır (bkz. Bölüm 1).

Gerilim ve akımları ölçmek için neredeyse bilinen ölçüm mekanizmalarının (MM) çoğu türü kullanılabilir.

Doğrudan voltajları geniş bir değer aralığında (milivolt kesirlerinden yüzlerce volta kadar) ölçmek için manyetoelektrik ölçüm mekanizmalı (MEMM) elektromekanik voltmetreler kullanılır. Bu cihazlar nispeten yüksek sınıf doğruluk (0,05'e kadar), ancak giriş dirençleri onbinlerce ohm'u aşmaz, bu da önemli sistematik hatalara yol açabilir. MEIM'li voltmetrelerin sistematik hataları, cihaz çerçevesinin direncinin ortam sıcaklığına bağımlılığı nedeniyle aynı zamanda sıcaklık niteliğindedir.

Daha az yaygın olarak, sabit voltajları ölçmek için elektrostatik IM (ESIM), elektromanyetik IM (EMIM) ve elektrodinamik IM (EDIM) içeren elektromekanik voltmetreler kullanılır.

ESIM'li voltmetreler genellikle yüksek voltajları (kilovoltmetreler) ölçmek için kullanılır ve EDIM'li voltmetreler, daha düşük doğruluk sınıfına sahip ölçüm cihazlarını test ederken referans cihaz olarak kullanılır.

Doğru akımları geniş bir değer aralığında (10 - 7 ... 50 A) ölçmek için, MEIM'li elektromekanik cihazlar (ampermetreler) ve doğrudan voltajları ölçerken en yaygın şekilde kullanılır. Bu cihazlar ayrıca sıcaklık sistematik hatasıyla da karakterize edilir (özellikle şönt kullanıldığında), çünkü bu durumda, Farklı anlamlarçerçevenin ve şönt malzemesinin sıcaklık katsayıları, içlerinden akan akımların yeniden dağılımı meydana gelir. Doğru akımları ölçmek için EMIM ve EDIM'li ampermetreler de kullanılır.

Alternatif gerilimlerin ölçümü, EMIM, EDIM, FDIM, ESIM, termoelektrik cihazlara sahip voltmetrelerin yanı sıra doğrultucu voltmetrelerle, yani. manyetoelektrik sistemin bir ölçüm mekanizmasına ve IM girişine bağlı bir doğrultucuya (dönüştürücü) sahip voltmetreler.

Alternatif akımlar, termoelektrik ve doğrultucu ampermetrelerin yanı sıra elektromanyetik ve elektrodinamik IM'li ampermetrelerle ölçülür. Küçük alternatif akımlar genellikle doğrultucu ampermetrelerle ölçülür. Ölçülen alternatif akımların en geniş aralığı doğrultucu ampermetreler tarafından sağlanır; bunlar daha çok küçük akımları ölçmek için kullanılır. Ölçülen akımların en geniş frekans aralığı termoelektrik sistem ampermetreleri tarafından sağlanır.

Elektromekanik cihazların çoğu düşük giriş direncine (kilo-ohm) sahiptir, bu nedenle yalnızca düşük empedanslı devrelerde voltajı ölçmek için uygundurlar. Yüksek dirençli yüklere (megaohm) sahip devrelerde, bu cihazlar (elektrostatik olanlar hariç) kullanılamaz, çünkü açıldıklarında yük şöntlenir ve dolayısıyla değişir. elektrik modu zincirler. Ek olarak, analog elektromekanik cihazların tipik dezavantajları, güvenilir okumalar verdikleri küçük frekans aralığı, büyük giriş kapasitansları ve endüktansları ve giriş direncinin frekansa bağımlılığıdır.

Pratikte geniş kullanım doğru ve alternatif voltajları ve akımları ve ayrıca doğru akım direncini - avometreleri (multimetreler) ölçmek için evrensel elektromekanik aletler aldı. Bunlar, ek dirençlerin veya şöntlerin, ölçülen alternatif akım ve voltaj değerlerinin dönüştürücülerinin (yarı iletken doğrultucular) ve bir okuma cihazı ile bir manyetoelektrik sistemin IM'sinin bir kombinasyonudur.

DC voltajını ölçmek için avometre devresinin bir çeşidi Şekil 1'de gösterilmektedir. 5.4.

Pirinç. 5.4.

Anahtar ölçüm aralığını değiştirir, ancak voltmetrenin [Ohm/V] cinsinden ölçülen giriş direnci, dirençlerin seçimi nedeniyle aralık değiştirildiğinde genellikle sabit kalır.

Örneğin L, = 15 MOhm ise, ben 2 = 4 MOhm, /?, = 800 kOhm, /? 4 = 150 kOhm, L 5 = 48 kOhm ve aralıklar sırasıyla 1000,250,50, 10, 2,5 V'dir, bu durumda cihazın sargı direnci 2 kOhm ise, aralık anahtarının herhangi bir konumundaki cihazın giriş direnci 20 kOhm/V'ye eşit olacaktır.

Akımı ölçmek için kullanılan aletler A-ampermetre alt grubunu oluşturur. Bu alt grupta doğru akım (A2), alternatif akım (A3), üniversal (A7) ve akım dönüştürücü (A9) ampermetreler bulunmaktadır.

Ampermetreler, çalışma prensibine göre düşük frekanslı doğru ve alternatif akımları ölçmeyi mümkün kılan elektromekanik cihazlar (bkz. Bölüm 2.1) temelinde üretilmiştir. Aşağıdaki doğruluk sınıflarını belirleyen GOST gerekliliklerine tabidirler: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0; 5.0, AC'den DC'ye dönüştürücülerin elektromekanik cihazlara eklenmesi, bunların yeteneklerini önemli ölçüde genişletebilir ve bunları radyo frekanslarında ölçümler için kullanabilir.

Gerilimi ölçmek için kullanılan cihazların daha kapsamlı bir sınıflandırması, B grubunu oluşturan voltmetrelerdir. Bu alt gruptaki cihazlar arasında doğru akım (B2), alternatif (B3), darbe akımı (B4), faza duyarlı (B5), seçici voltmetreler bulunur. (B6), üniversal (B7), gerilim oranı, fark ve kararsızlık ölçer (B8), gerilim dönüştürücü (B9).

Düşük frekanslı doğru ve alternatif akım voltmetreleri, GOST'a uygun olarak elektromekanik cihazlar (bkz. Bölüm 2.1) temelinde oluşturulabilir. Bununla birlikte, kural olarak voltmetreler, analog veya dijital versiyonlardaki elektronik ölçüm cihazlarının temsilcileridir. Elektronik analog voltmetreler de GOST gerekliliklerine tabidir; özellikle V3...B7 tipi voltmetreler ayrıca ölçülen voltaj parametresine göre genlik (blok), ortalama karekök ve ortalama düzeltilmiş voltaj voltmetreleri olarak sınıflandırılır. 0,1 doğruluk sınıflarına sahip olabilirler; 0,2; 0,5;1,0; 1,5;2,5;4,0;5,0; 15; 25.

4.3 Akım ölçümü

Akımı ölçmek için, ölçülen devrenin açık devresine seri olarak bir ampermetre bağlanır. Herhangi bir sistemin ampermetresi, aşağıdaki eşdeğer devre (Şekil 4.1a) biçiminde temsil edilebilir; burada LA, CA, RA, ampermetrenin iç devresinin endüktansı, kapasitansı ve direncidir. Ölçülen devreye bir ampermetrenin dahil edilmesinin, üzerinde parametrik ve enerji etkisi olacağı açıktır. Parametrik etki daha önemlidir, frekans ne kadar yüksek olursa ve LA ve CA ne kadar büyük olursa, enerjik - RA o kadar büyük olur, çünkü bu, ölçülen devrenin güç tüketimini artıracaktır.

Şekil 4.1 - Yüksek frekanslı akım ölçümü:

a) bir ampermetrenin eşdeğer devresi;

b) ampermetreyi açmak;

c) dönüşümlü bir ampermetrenin blok diyagramı.

Yüksek frekanslı akımı ölçmek için, önce yüksek frekanslı akımın bir manyetoelektrik gösterge - mikro veya miliammetre ile ölçülen doğru akıma dönüştürüldüğü bir dönüşüm devresi (Şekil 4.1 c) kullanmalısınız. Dönüşüm, akımın termal etkisi nedeniyle veya onu düzelterek gerçekleştirilir. Bu nedenle, yüksek frekanslı ampermetreler bir gösterge ve dönüştürücünün birleşimidir (Şekil 4.1c) ve termal ampermetreler veya doğrultucular olarak adlandırılır.

Termoampermetre, ölçeği ölçülen akımın değerlerinde kalibre edilmiş bir termoelektrik dönüştürücü ve bir manyetoelektrik göstergeden oluşur. Termoelektrik dönüştürücü, ısıtıcı adı verilen ince bir refrakter metal tel ve bunun ortasına kaynaklanmış bir veya daha fazla termokupldan oluşur. Böyle bir termal dönüştürücüye kontak denir (Şekil 4.2.a). Ölçülen akım ısıtıcıdan geçtiğinde, temas alanı ısıtılır ve termokupllar t°1 sıcaklığına kadar ısıtılır ve soğuk katman b, ortam sıcaklığı t°0'da kalır. Sonuç olarak, termokuplda, ısıtıcıyla temas noktasındaki ve termokuplun dış uçlarındaki sıcaklık farkıyla orantılı olarak termoEMF Em görünür. Gösterge, termokuplun bu uçlarına bağlanır ve ölçülen akımın ortalama karekök değerinin karesiyle orantılı olarak içinden bir akım akar:

Ii =Et/(Rt +Rn), (4.7)

burada Rt, Rn termokupl ve göstergenin dirençleridir, yani. termoelektrik cihazın ölçeği ikinci dereceden yakındır.

Şekil 4.2.b temassız bir termoelektrik dönüştürücünün diyagramını göstermektedir. Kontak dönüştürücüde, ısıtıcı ile termokupl arasında, yani giriş ve çıkış devreleri arasında, her zaman kabul edilemeyen galvanik bir bağlantı vardır. Temassız bir dönüştürücüde, dönüştürücü termokupldan cam veya seramik veya bir hava boşluğu ile ayrılır.

Şekil 4.2.- Termoelektrik dönüştürücü

Termoelektrik ölçüm cihazları öncelikle akımları ölçmek için yaygınlaşmıştır. Giriş dirençleri düşük olduğundan pratikte voltmetre olarak kullanılmazlar. Termoelektrik sistem cihazlarının avantajları arasında ölçülen akıma karşı yüksek hassasiyet, geniş bir frekans aralığı ve keyfi biçimdeki akımların ortalama karekök değerlerini ölçebilme yeteneği yer almaktadır. Termoelektrik cihazların dezavantajı ölçeğin eşitsizliği, okumaların ortam sıcaklığına bağımlılığı ve termal dönüşümlerin büyük ataletidir. Termoelektrik cihazlar aşırı yüklenmelere karşı çok hassastır. Amaca bağlı olarak farklı ölçüm limitleri *(1 mA'dan 50 A'ya), doğruluk sınıfları (0,1'den 2,5'e) ve özel aralığa (45 Hz'den yüzlerce megahertz'e) sahiptirler. Termal ampermetreler “T” harfi ve model numarasıyla belirtilir: T20, T29…

Doğrultucu cihazlar (ampermetreler), ses frekanslarından yüksek ve ultra yüksek frekanslara kadar frekans aralığında akım ve voltajı ölçmek için kullanılır. Bu tür cihazların çalışma prensibi, yarı iletken diyotlar kullanarak alternatif akımı düzeltmektir (Şekil 4.3). Doğrultulmuş akımın doğrudan bileşeni, manyetoelektrik sistem cihazı (mikroampermetre, miliampermetre) ile ölçülür. Cihaz devresi yarım dalga ve tam dalga doğrultucuları kullanır. Yarım dalga devrelerinde (Şekil 4.3.a). Akım i, D1 diyotuna seri bağlı bir manyetoelektrik cihazdan yalnızca pozitif yarı döngü sırasında geçirilir. D1 diyotunun direncinin yüksek olduğu negatif yarı döngü sırasında, cihaza paralel bağlanan D2 diyotundan akım akar. Paralel dalların direncini eşitlemek için, direnci cihazın ölçüm devresine eşit olan ikinci diyotla seri olarak bir R direnci bağlanır. Manyetoelektrik cihazın hareketli kısmı mekanik atalete sahiptir ve 10...20 Hz'nin üzerindeki frekanslarda izleme zamanı yoktur

Şekil 4.3 Doğrultucu cihazlar

Yalnızca ortalama tork değerine tepki veren anlık tork değerleri. Sinüzoidal şekilli ölçülen akımın yarım dalga doğrultucusu için:

ve cihaz okumaları

α = Si* Iav (4.9)

burada Si manyetoelektrik cihazın akım hassasiyetidir; İki yarım dalga doğrultucu devresinde (Şekil 4.3.b), cihazdan akan akım, devrede akan akımla karşılaştırıldığında iki katına çıkar (Şekil 4.3 a).

Sinüzoidal akım için

Iav.v = 0,636 *Im(4,10)

(4.9)'dan doğrultucu cihazın ölçeğinin ve ölçülen akım eğrisinin herhangi bir şekli için cihaz iğnesinin sapmasının dönem boyunca ortalama değerle orantılı olduğu açıktır. Ancak pratikte doğrultucu cihazların ölçeği her zaman sinüzoidal voltajın (akım) rms değerlerinde kalibre edilir. Sonuç olarak, tam dalga düzeltmeli cihazlarda, sayısallaştırılmış bölümlerin tüm değerleri Kf = 1.11 form faktörü ile çarpılır. Bundan, sinüzoidal olmayan bir şeklin akımını veya voltajını ölçerken, böyle bir doğrultucu cihazın ölçeğinde elde edilen sayının önce 1,11'e bölünmesi (ölçülen değerin düzeltilmiş değerini elde etmek için) ve ardından şekil ile çarpılması gerektiği sonucu çıkar. gerçek sinyalin şekline karşılık gelen faktör. Yarım dalga düzeltmeli cihazlarda 1.11 yerine 2.22 kullanın.

Doğrultucu cihazlar, 1.5 ve 2.5 güç sınıflarının doğru ve alternatif akım ve gerilimlerinin kombine sayaçları olarak yaygın şekilde kullanılır; 2 mA ila 600 A arası akım ölçüm limitleriyle; 0,3 ila 600 V arası voltaj.

Doğrultucu cihazların avantajları yüksek hassasiyet, düşük enerji tüketimi ve geniş frekans aralığında ölçümlerdir. Doğrultucu cihazların frekans aralığı, kullanılan diyotların yeteneklerine göre belirlenir. Nokta diyotların kullanılması, alternatif akımlarda ve voltajlarda 10 4 ... 10 6 Hz mertebesindeki frekanslara kadar bir değişiklik sağlar. Bu cihazlardaki hataların ana kaynakları zamanla diyot parametrelerinde meydana gelen değişikliklerdir. ortam sıcaklığıölçülen akımın veya voltajın eğri şeklinin cihazın kalibre edildiği eğri şeklinin sapması.

Galvanometreler.

Çok küçük akımları ve gerilimleri ölçen son derece hassas manyetoelektrik aletlere galvanometre denir. Galvanometreler genellikle bir devrede akımın olmadığını tespit eden sıfır göstergeleri olarak kullanılır. Bu tür galvanometreler için sıfır işareti ölçeğin ortasındadır.

Galvanometrelerin hassasiyeti çok yüksek olduğundan kalibrasyon özellikleri kararsızdır ve dış etkileyici faktörlerin birleşimine bağlıdır. Bu nedenle üretimden ayrılırken hassas galvanometreler ölçülen fiziksel miktarın birimlerinde kalibre edilir ve doğruluk sınıfları atanmaz. Galvanometrelerin metrolojik özellikleri genellikle akıma veya gerilime ve çerçeve direncine duyarlılıklarıyla gösterilir. Galvanometrelerin hassasiyeti, uygulama yöntemine bağlıdır (kalıcı bir mıknatısın boşluğu içindeki bir çerçeve. Çekirdekler, gergi telleri üzerinde, bir süspansiyon üzerinde hareketli parçaya (çerçeve) sahip galvanometreler vardır. Modern galvanometreler akımları ölçmeyi mümkün kılar) 10 -5 ... 10 -12 A aralığında ve 10 -4 V'a kadar gerilimler.

Manyetoelektrik sistemin analog elektromekanik cihazları en doğru ve hassas olanlar arasındadır. Bu tür cihazların çerçevesi ince bir tel ile sarıldığından, onlarca miliamperi aşan akımların içinden geçmesine izin vermez. Belirtilen değerlerin aşılması çerçeve teline veya helezon yayına zarar verebilir. Böylece, manyetoelektrik ampermetrelerin ve voltmetrelerin ölçüm sınırlarını genişletme sınırlarını genişletme görevi ortaya çıkar.

Ampermetrelerin ölçüm sınırlarının genişletilmesi, cihaza paralel bir şönt açılarak elde edilir (Şekil 4.4). Şönt direnci Rsh, cihaz çerçevesinin Rp direncinden daha az olmalıdır ve cihazın ana kısmını ölçerken öyle seçilir. şöntten geçen ölçülen akım ve cihaz çerçevesinden geçen akım izin verilen değeri aşmamaktadır. Bir ampermetrenin I üst ölçüm sınırına ve şönt Ia olmadan bir üst ölçüm sınırına sahip olmak gerekiyorsa, şönt direnci

Rsh = Rр/ n-1 (4.11)

burada n = I/Iа

Çizim 4.4 Ampermetre Aralıklarını Genişletme

Nispeten küçük akımları (onlarca ampere kadar) ölçmek için kullanılan ampermetreler, cihaz gövdesine monte edilmiş dahili şöntlere sahiptir. Büyük akımları (birkaç bin ampere kadar) ölçmek için harici şöntler değiştirilir.

Voltmetrenin ölçüm sınırlarını genişletmek için, çerçeve direncine (Şekil 4.5) seri olarak ek bir Rd direnci bağlanır;

Şekil 4.5 Voltmetre Uzantısı

Cihaz çerçevesi boyunca kabul edilebilir sınırlara kadar voltaj düşüşü. Uv voltajını ölçmek gerekiyorsa, ek direncin değeri şu şekilde olmalıdır:

Rd = Rр *(n- 1) (4.12)

Ek dirençler voltmetre gövdesinin içine yerleştirilmiş (600 V'ye kadar gerilimler için) veya harici (600...1500 V gerilimler için) dirençlerdir. Belirli nominal akımlar için (0,5'ten 30 mA'ya kadar) harici ek dirençler üretilir ve 0,02'den 1'e kadar doğruluk sınıflarına sahiptir. Şöntler ve ek dirençler, sıfıra yakın sıcaklık katsayısına sahip, yüksek dirençli malzemelerden yapılır.

Bir iletkenden geçen akımın belirli bir elektromotor kuvveti vardır. Devrenin ayrı olarak seçilen bir bölümünde değerini belirlemek gerektiğinde bir voltaj ölçer kullanın. Ölçü birimi volt olarak kabul edilir ve cihaza voltmetre denir. Bu aparat endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. bilimsel araştırma ve bir kişinin günlük hayatı.

Sınıflandırma ve çalışma prensibi

Hangi cihazın voltajı ölçtüğünü ve buna neden denildiğini daha iyi anlamak için fiziğe dönmeye değer. Tanım gereği, elektronlara etki eden ve onların şu ya da bu yönde hareket etmesine neden olan bir kuvvettir. farklı güzergahlar. Ölçü birimi volttur.

Voltmetreler insanlar tarafından çeşitli faaliyet alanlarında kullanılmaktadır. Bu cihazın birçok çeşidi ve modifikasyonu vardır. Bağlı olarak Tasarım özellikleri ve uygulama alanları, elektrik voltajını ölçen cihazlar üç ana parametreye göre sınıflandırılır:

1. Çalışma prensibi. Elektromekanik ve elektronik.
2. Amaç. Doğru ve alternatif akım, darbe ve faza duyarlı, ayrıca seçici ve evrensel.
3. Tasarım ve uygulama. Sabit, taşınabilir ve panel.

Elektromekanik voltmetrelerin çalışma prensibi değişmeye dayanmaktadır. manyetik alan. Akım, bir elektromanyetik alan oluşturan sargıdan geçer. Bunun sonucunda c eksenine monte edilen ok kalıcı mıknatıs, sapar ve elektromotor kuvvetin (EMF) değerini gösterir.

Elektronik cihazlarda da bir ok bulunabilir. Muhafaza bir AC/DC dönüştürücü içerir ve işaretçi, bir voltaj detektörünün etkisi altında yön değiştirir.

Dijital sayaçlar bilgileri sıvı kristal ekranda görüntüler. Çalışmaları bir mikro devreye ve bir sinyal dönüştürücüye dayanmaktadır.

Gerilim ölçer türleri

Bir DC devresindeki voltajı ölçmek için bir voltmetre B2 olarak işaretlenmiştir. Kablolama ve elektrikli ev aletleri için test cihazı olarak kullanılır.

Alternatif akımla uğraşmanız gerekiyorsa cihaz B3 olarak işaretlenmiştir. Kompakt bir düzeltme dönüştürücüsüne ve sinyal amplifikatörüne sahiptir.

Darbe (B4), elektrik şebekesindeki paraziti ölçmek için tasarlanmıştır. Devrede zayıf teması olan bir yer bulmanızı sağlar.

Faz (B5), birinci harmoniğin karesel bileşenlerini belirler. Talep azlığından dolayı günlük hayatta kullanılmamaktadır.

Seçici (B6) boyutu büyüktür ve bir radyo alıcısına benzer. Sinyalin frekansını ayırt edebilir.

Evrensel voltmetre (B7) - her tür elektrik şebekesindeki voltajı ölçmek için bir cihaz.

Taşınabilir modeller (test cihazı, multimetre) elektrotlarla donatılmış küçük otonom cihazlardır.

Sabit voltmetreler büyük ve ağır aletlerdir ve genellikle ekipmanın içine yerleştirilmiştir. Üretimde elektrik sisteminin çalışmasını kontrol etmek için kullanılır.

Panel cihazları daha basittir. Elektrikli ev aletlerine entegre edilirler Ayrıca araçlarda sensör olarak da kullanılıyor.

Bağlantı ve teknik özellikler

Yeterli bir ölçüm gerçekleştirmek için voltmetrenin seri bağlantı yoluyla devrenin gerekli bölümüne bağlanması gerekir. Taşınabilir sayaçlar elektrotlar veya özel mandallar kullanılarak bağlanır. Bir güç kaynağından okuma alırken elektrotlar doğrudan terminallere bağlanır.

Bağlanmadan önce şunları belirlemelisiniz:

• voltajın büyüklük sırası;
• polarite;
• akımın doğası ve türü;
• ölçüm modu (evrensel bir voltmetrede).

Bir voltmetre satın almadan veya kullanmaya başlamadan önce etkinliğini değerlendirmek iyi bir fikirdir. İhtiyaçlarınıza karar vermeniz ve gerekli voltaj ölçeri seçmeniz gerekir.

Teknik göstergeler aşağıdaki parametrelere göre değerlendirilir:

Hangi cihazın voltajı ölçtüğü sorusuyla ilgilendikten sonra güvenlik önlemlerini hatırlamakta fayda var. Elektrik ciddi şekilde yaralanabilir ve hatta bir insanı öldürmek. Yüksek voltaj okumaları yapılıyorsa, vücudunuzun çıplak kısımlarıyla kablolara dokunmayın. Ellerinize koruyucu eldiven takmalısınız.