Опубликовано

Вольтметр измерение напряжения

Содержание

Измерение мощности. Измерение мощности в цепях постоянного и однофазного токов

Мощность в цепях постоянного тока, потребляемая данным участком электрической цепи, равна:

P=U I ,

и может быть измерена амперметром и вольтметром.

Помимо неудобства одновременного отсчёта показаний двух приборов, измерение мощности этим способом производится с неизбежной погрешностью. Удобнее измерять мощность в цепях постоянного тока ваттметром.

Измерить активную мощность в цепи переменного тока амперметром и вольтметром нельзя, т.к. мощность такой цепи зависит и от соsφ:

P=U I cosφ.

Поэтому в цепях переменного тока активная мощность измеряется только ваттметром.

Рисунок 8

Неподвижная обмотка 1-1 (токовая) включается последовательно, а подвижная 2-2 (обмотка напряжения) параллельно с нагрузкой.

Для правильного включения ваттметра один из зажимов токовой обмотки и один из зажимов обмотки напряжения отмечают звёздочкой (*). Эти зажимы, называемые генераторными, необходимо включать со стороны источника питания, объединив их вместе. В этом случае ваттметр будет показывать мощность, идущую со стороны сети (генератора) к приёмнику электрической энергии.

Измерение активной мощности в цепях трёхфазного тока

При измерении мощности трёхфазного тока применяют различные схемы включения ваттметров в зависимости от:

  • системы проводки (трёх- или четырёхпроводная);

  • нагрузки (равномерная или неравномерная);

  • схемы соединения нагрузки (звезда или треугольник).

а) измерение мощности при симметричной нагрузки; система проводки трех- или четырехпроводная:

Рисунок 9 Рисунок10

В этом случае мощность всей цепи можно измерить одним ваттметром (рисунки 9,10), который покажет мощность одной фазы Р=3Pф=3UфIфсоsφ

б) при несимметричной нагрузке мощность трёхфазного потребителя можно измерить тремя ваттметрами:

Рисунок 11

Общая мощность потребителя равна:

P=P1+P2+P3

в) измерение мощности методом двух ваттметров:

Рисунок 12

Применяется в 3-х проводных системах трехфазного тока при симметричной и несимметричной нагрузках и любом способе соединения потребителей. При этом токовые обмотки ваттметров включаются в фазы А и В (например), а параллельные на линейные напряжения UАС и UВС (или А и С  UАВ и UСА), (рис. 12).

Общая мощность P=P1+P2 .

Точность измерений и разрядность

Основных характеристик у мультиметра ровно две: точность измерения и разрядность индикатора. Самые простые и доступные модели отличаются невысокой точностью – погрешность показаний составляет порядка 10%, а также разрядностью 2,5. С ростом класса прибора и его цены точность существенно возрастает, равно как и разрядность. Стоит сразу отметить, что погрешность всех тестеров так же сильно зависит от типа проводимых измерений и диапазона, в котором проводится проверка. В лучшем случае погрешность составляет порядка 0,01%.

Следует отметить и такой параметр, как входное сопротивление мультиметра. Схема тестера такова, что и сам прибор обладает неким сопротивлением, которое принято записывать в технических документах в килоомах на вольт (кОм/В). Ранее использовались приборы с 10 или 20 кОм/В, причем последние обладали чуть большей точностью. Однако современные приборы обладают в сотни раз более высоким сопротивлением, что полностью нивелирует его влияние на точность показания прибора. В большинстве случаев подобный параметр даже не указывается в инструкции на тестер.

Разновидности

Среди всего ассортимента моделей на рынке, можно выделить две основные разновидности мультиметров: цифровые и аналоговые. Сегодня чаще всего встречаются именно первые, но и классические тестеры также не торопятся уходить в прошлое – они до сих пор востребованы профессионалами.

Причин подобной популярности несколько. Прежде всего, точность цифровых приоров зависит от внешних условий. Она может значительно падать, если приходится работать в условиях сильного электромагнитного поля или радиопомех. Кроме того, они требуют дополнительного источника питания, и по мере выхода его из строя показания все сильнее отклоняются от точных.

Аналоговые

Главными достоинствами классических моделей является надежность и невысокая цена. К сожалению, их точность несколько ниже, а разброс показателей при измерении, напротив, выше. Погрешность среднестатистического аналогового мультиметра составляет порядка 2% от предела измерений по шкале прибора.

Цифровые

Главным отличием является то, что в цифровых моделях все показания отображаются на жидкокристаллическом дисплее. Данные приборы в отличие от аналоговых могут похвастаться большей точностью измерений, вплоть до 0,5% от фактического значения. Кроме того, цифровые модели отличаются большим разрешением измерительной системы. Таким образом, они обеспечивают большую точность измерений с большим количеством знаков после запятой.

Разновидности по уровням

Сегодня в продаже представлены мультиметры, которые можно условно разбить на несколько уровней, в том числе – и по параметру цены. Прежде, чем остановить свой выбор на какой-то определенной модели, следует определить, какие параметры и с какой точностью мультиметр должен будет измерять.

Также немаловажно обратить внимание на элемент питания прибора – рекомендуются мультиметры на пальчиковых батарейках, так как элементы питания типа крона найти сложнее, а стоят они дороже.

В общей массе приборы по характеристикам и цене можно разделить на три уровня:

  • начальный. Тестеры ценой до 1000 рублей. Наиболее простые приборы малоизвестных брендов. Нередко встречаются курьезы, когда одна и та же модель продается под разрывными производителями;
  • средний. В пределах 3000 рублей. Представлены продукцией Uni Trend, Mastech, Victor, CEM и подобных;
  • профессиональные. Наиболее дорогие. Тестеры подобного уровня выпускают APPA, Uni Trend, Fluke, CEM.

Рассмотрим характеристики и возможности мультиметров более пристально.

Тестеры начального уровня

Мультиметр начального уровня чаще всего приобретается для домашнего использования. Такие модели не могут похвастаться собым качеством щупов, экрана или даже корпуса. Со временем у тестеров начального уровня трескаются и ломаются кабели.

При продаже у таких устройств достаточно редко указывается погрешность, так как она в любом случае достаточно высока. Но точности мультиметра вполне достаточно для домашнего использования. Подобными устройствами может быть прозвонена принципиальная электрическая схема, проверено наличие тока в розетке, измерено напряжение и т.п. Учитывая области использования, требования, предъявляемые к подобным устройствам, минимальны.

Тестеры среднего уровня

Модели среднего уровня изготавливаются из более качественных материалов, а некоторые дополнительно облачены в противоударный чехол. Провода к измерительным щупам куда длиннее и крепче. В руководстве к мультиметрам среднего уровня часто указана схема, а также диапазоны и погрешность измерений. Данные модели мультиметров не внесены в Госреестр, так что для предприятий и работающих по лицензии они будут непригодны. Аудитория покупателей – радиолюбители, мелкие организации и энтузиасты-ремонтники.

Уровень измерений в данных мультиметрах порядка 1000 В и до 20 А. Из дополнительных возможностей следует выделить автоматический выбор диапазона, защиту от перегрузки, бесконтактный индикатор напряжения. Средняя погрешность – порядка 0,5%.

Профессиональные модели

Мультиметры обладают самым качественным корпусом, чаще всего противоударным, экран отличается максимальной информативностью. Измерительные провода мягкие и удобные, со временем сохраняют свою прочность. Инструкция указывает все параметры приборов, погрешность измерения минимальна, вплоть до 0,025%.

Данные мультиметры востребованы на предприятиях, при производстве электроники. Практически все внесены в государственный реестр. Гарантия на профессиональные устройства достигает 3 лет.

Из дополнительных возможностей: связь с ПК через USB, режим относительного измерения, линейная шкала, пониженное электропотребление, до 5 разрядов индикации, широкий диапазон работы.

Измерение напряжения

В радиолюбительской практике это наиболее распространенный вид измерений. Например, при ремонте телевизора измеряются напряжения в характерных точках устройства, а именно на выводах транзисторов и микросхем. Если есть под рукой принципиальная схема, и на ней указаны режимы транзисторов и микросхем, то найти неисправность опытному мастеру не составит труда.

При налаживании конструкций, собранных своими руками, без измерения напряжений обойтись нельзя. Исключения составляют лишь классические схемы, про которые пишут примерно так: «Если конструкция собрана из исправных деталей, то наладки не требуется, заработает сразу».

Как правило, это классические схемы электроники, например, мультивибратор. Такой же подход может получиться даже к усилителю звуковой частоты, если он собран на специализированной микросхеме. Как наглядный пример TDA 7294 и еще много микросхем этой серии. Но качество «интегральных» усилителей невелико, и истинные ценители строят свои усилители на дискретных транзисторах, а порою на электронных лампах. И вот тут-то без налаживания и связанных с этим измерений напряжений просто не обойтись.

Как и что предстоит измерять

Показано на рисунке 1.

Рисунок 1.

Возможно, кто-то скажет, мол, что тут можно измерять? И какой смысл собирать подобную цепь? Да, практического применения для такой схемы найти, наверно, трудно. А для познавательных целей она вполне подойдет.

Прежде всего, следует обратить внимание на то, как подключается вольтметр. Поскольку на рисунке показана цепь постоянного тока, то и вольтметр подключается с соблюдением полярности, указанной на приборе в виде знаков «плюс» и «минус». В основном это замечание справедливо для стрелочного прибора: при несоблюдении полярности стрелка отклонится в обратную сторону, по направлению к нулевому делению шкалы. Так что получится какой-то отрицательный ноль.

Цифровые приборы, мультиметры, в этом плане более демократичны. Даже если измерительные щупы подключены в обратной полярности, напряжение все равно будет измерено, только на шкале перед результатом появится знак «минус».

Еще на что следует обратить внимание при измерении напряжений это диапазон измерений прибора. Если предполагаемое напряжение находится в пределах, например, 10…200 милливольт, то такому диапазону соответствует шкала прибора 200 милливольт, а измерение упомянутого напряжения по шкале 1000 вольт вряд ли даст вразумительный результат.

Так же следует выбирать диапазон измерений и в других случаях. Для измеряемого напряжения 100 вольт вполне подойдет диапазон 200В и даже 1000В. Результат будет один и тот же. Это что касается современного мультиметра.

Если же измерения производятся старым добрым стрелочным прибором, то для измерения напряжения 100В следует выбрать диапазон измерений, когда показания находятся в середине шкалы, что позволяет осуществить более точный отсчет.

И еще одна классическая рекомендация по использованию вольтметра, а именно: если величина измеряемого напряжения неизвестна, то измерения следует начинать, установив вольтметр на самый большой диапазон. Ведь если измеряемое напряжение будет 1В, а диапазон будет 1000В, самая большая опасность в неверных показаниях прибора. Если же получится наоборот, — диапазон измерений 1В, а измеряемое напряжение 1000, покупки нового прибора просто не избежать.

Что покажет вольтметр

Но, пожалуй, вернемся к рисунку 1, и попробуем определить, что, же покажут оба вольтметра. Для того, чтобы это определить, придется воспользоваться законом Ома. Задачу можно решить за несколько шагов.

Во-первых, рассчитать ток в цепи. Для этого надо напряжение источника (на рисунке это гальваническая батарея с напряжением 1,5 В) разделить на сопротивление цепи. При последовательном соединении резисторов это будет просто сумма их сопротивлений. В виде формулы это выглядит примерно так: I = U / (R1 + R2) = 4,5 / (100 + 150) = 0,018 (А) = 180 (мА).

Маленькое замечание: если выражение 4,5 / (100 + 150) скопировать в буфер обмена, затем вставить в окно виндоус-калькулятора, то после нажатия клавиши «равно» будет получен результат вычислений. На практике вычисляются еще более сложные выражения, содержащие квадратные и фигурные скобки, степени и функции.

Во-вторых, получить результаты измерений, как падение напряжения на каждом резисторе:

U1 = I * R1 = 0,018 * 100 = 1,8 (В),

U2 = I * R2 = 0,018 * 150 = 2,7 (В),

Для проверки правильности вычислений достаточно сложить оба получившиеся значения падения напряжений. Сумма должна быть равна напряжению батареи.

Возможно, у кого-то может возникнуть вопрос: «А если делитель будет не из двух резисторов, а из трех или даже из десяти? Как определить падение напряжения на каждом из них?». Точно так же, как и в описанном случае. Сначала надо определить общее сопротивление цепи и рассчитать общий ток.

После чего этот уже известный ток просто умножить на сопротивление соответствующего резистора. Иногда такие вычисления делать приходится, но тут тоже есть одно но. Чтобы не сомневаться в полученных результатах ток в формулы следует подставлять в Амперах, а сопротивление в Омах. Тогда, вне всяких сомнений, результат получится в Вольтах.

Входное сопротивление вольтметра

Сейчас все привыкли пользоваться приборами китайского производства. Но это не говорит о том, что качество у них никудышное. Просто в отечестве никто не додумался до производства собственных мультиметров, а стрелочные тестеры делать, видимо, разучились. Просто обидно за державу.

Рис. 2. Мультиметр DT838

Когда-то в инструкциях к приборам указывались их технические характеристики. В частности для вольтметров и стрелочных тестеров это было входное сопротивление, и указывалось оно в Килоомах/Вольт. Были приборы с сопротивлением 10 К/В и 20 К/В. Последние считались более точными, поскольку меньше подсаживали измеряемое напряжение и показывали более точный результат. Сказанное можно подтвердить рисунком 3.

Рисунок 3.

На рисунке показан делитель напряжения из двух резисторов. Сопротивление каждого резистора 1КОм, напряжение питания 3В. Нетрудно догадаться, даже считать ничего не надо, что на каждом резисторе будет ровно половина напряжения.

Теперь представим, что измерения проводятся прибором ТЛ4, который в режиме измерения напряжений имеет входное сопротивление 10КОм/В. При указанном на схеме напряжении вполне подходит предел измерений 3В, на котором полное сопротивление вольтметра составит 10*3 = 30(КОм).

Таким образом, получается, что параллельно резистору сопротивлением в 1КОм подключено еще 30КОм. Тогда общее сопротивление при параллельном включении составит 999,999Ом. Хотя и несколько меньше меньшего, но не намного. Поэтому погрешность результата измерения напряжения будет незначительна.

В случае, если оба резистора делителя имеют номинал 1 мегаом, то результаты расчета будут выглядеть примерно так:

Суммарное сопротивление параллельно соединенного вольтметра и резистора R1 будет меньше меньшего, а по расчету составит 29,126КОм. Кто не верит, может для практики пересчитать по формулам для параллельного соединения сопротивлений.

Общий ток в цепи делителя: I = U / (R1 + R2) = 3 / (1000 + 29,126) = 0,0029150949446423470012418304464176 (мА).

Значения сопротивлений подставлены в килоомах, поэтому ток получился в миллиамперах. Тогда получается, что вольтметр покажет

0,0029150949446423470012418304464176 * 29,126 ≈ 0,085 В.

А ожидалась половина, т.е. полтора вольта! Если ток в миллиамперах, сопротивление в килоомах, то результат получается в вольтах. Хотя и не по системе СИ, но иногда поступают и так.

Конечно, такой делитель несколько не реален: зачем на напряжение всего 3В ставить резисторы сопротивлением 1 мегаом? А может где-нибудь такой делитель и применяется, вот только напряжение на нем надо мерить совсем другим прибором.

Например, один из самых дешевых китайских мультиметров DT838, на всех диапазонах измерения напряжений обладает входным сопротивлением 1 мегаом, намного выше, чем прибор в предыдущем примере. Но это вовсе не говорит о том, что стрелочные авометры отжили свой век. В некоторых случаях они просто незаменимы.

Измерение переменных напряжений

Все методы и рекомендации, касающиеся измерения постоянных напряжений, справедливы и для переменных: вольтметр включается параллельно участку цепи, входное сопротивление вольтметра должно быть по возможности большим, диапазон измерений должен соответствовать измеряемому напряжению. Но при измерении переменных напряжений следует учитывать еще два фактора, которых постоянное напряжение не имеет. Это частота напряжения и его форма.

Измерения могут проводиться двумя типами приборов: либо современным цифровым мультиметром, либо «допотопным» стрелочным тестером. Естественно, что оба прибора при таком измерении включаются в режим измерения переменных напряжений. Оба прибора рассчитаны на измерение напряжений синусоидальной формы, и при этом будут показывать действующее значение напряжения.

Действующее напряжение U составляет 0,707 амплитудного напряжения Uм.

U = Uм/√2 = 0,707 * Uм, откуда можно сделать вывод, что Uм = U * √2 = 1,41 * U

Здесь уместно привести широко распространенный пример. При измерении переменного напряжения прибор показал 220В, значит, амплитудное значение по формуле получится

Uм = U * √2 = 1,41 * U = 220 * 1,41 = 310В.

Этот расчет подтверждается каждый раз, когда сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом после которого стоит хотя бы один электролитический конденсатор: если померить постоянное напряжение на выходе моста, то прибор покажет как раз 310В. Эту цифру следует запомнить, она может пригодиться при разработке и ремонте импульсных блоков питания.

Указанная формула справедлива для всех напряжений, если они будут иметь синусоидальную форму. Например, после понижающего трансформатора имеется 12В переменки. Тогда после выпрямления и сглаживания на конденсаторе получится

12 * 1,41 = 16,92 почти 17В. Но это если не подключена нагрузка. При подключенной нагрузке постоянное напряжение подсядет почти до 12В. В случае, когда форма напряжения иная, чем синусоида эти формулы не работают, приборы показывают не то, что от них ожидалось. На этих напряжениях измерения производятся другими приборами, например, осциллографом.

Еще один фактор, влияющий на показания вольтметра это частота. Например, цифровой мультиметр DT838 согласно своих характеристик меряет переменные напряжения в диапазоне частот 45…450Гц. Несколько лучше в этом плане выглядит старенький стрелочный тестер ТЛ4.

В диапазоне напряжений до 30В его частотный диапазон составляет 40…15000Гц (почти весь звуковой диапазон, можно пользоваться при настройке усилителей), но с увеличением напряжения допустимая частота падает. В диапазоне 100В это 40…4000Гц, 300В 40…2000Гц, а в диапазоне 1000В всего 40…700Гц. Вот тут уже бесспорная победа над цифровым прибором. Эти цифры также справедливы лишь для напряжений синусоидальной формы.

Хотя иногда и не требуется никаких данных о форме, частоте и амплитуде переменных напряжений. Например, как определить работает гетеродин коротковолнового приемника или нет? Почему приемник ничего не «ловит»?

Оказывается, все очень просто, если воспользоваться стрелочным прибором. Надо включить его на любой предел измерения переменных напряжений и одним щупом (!) коснуться выводов транзистора гетеродина. Если есть высокочастотные колебания, то они продетектируются диодами внутри прибора, и стрелка отклонится на некоторую часть шкалы.

Цифровой вольтметр является незаменимым прибором для поддержания технического состояния электрических приборов. Он позволяет выявить любые скачки напряжения, тем самым предотвращая преждевременную поломку устройства.

Перед тем как провести исследование, необходимо соблюдать правильную схему подключения вольтметра. Для этого рекомендуется провести пробное тестирование данной установки на обычной щелочной батарее. Здесь отображается её техническое состояние и способность питания любого устройства.

При положительном значении происходит движение стрелки в одну из сторон полюса.

Краткое содержимое статьи:

  • Правильная настройка прибора
  • Процесс измерения электрического напряжения
  • Разновидности цифрового вольтметра
  • Как выбрать вольтметр
  • Фото вольтметра

Правильная настройка прибора

Перед тем как приступить к исследованию состояния электрического прибора, необходимо произвести правильную настройку оборудования. Многие приборы являются мультиметрами. Они показывают несколько параметров электрического и постоянного тока

Электронные вольтметры оснащены дисплеем и переключателем напряжения. Помимо этого на поверхности прибора имеется небольшой дисплей, который отображает точные измерения. Для исследования технического состояния, необходимо соблюдать следующую очередность действий:

Для измерения переменного тока на приборе устанавливают переключатель в положение V или AV. Все бытовые электросети обладают переменным током.

Чтобы проверить постоянное электрическое напряжение, необходимо переключить рукоятку на положение V, V-, DCV. Практически все батарейки оснащены постоянным током;

Далее выбирают необходимый диапазон измерения. Цифровые вольтметры, как правило, обладают высокой чувствительностью по отношению к скачкам напряжения. Это помогает своевременно выявить поломку электрического прибора.

В некоторых моделях, невозможно установить соответствующий диапазон. Это свидетельствует об автоматическом регулировании нужного уровня электроэнергии.

После чего специальные щупы устанавливают в соответствии с указанной полярностью. Неправильная установка приводит к отсутствию движения стрелки или циферблата.

Процесс измерения электрического напряжения

При работе с электроприборами, необходимо соблюдать особую аккуратность. Любое резкое движение может привести к короткому замыканию. Что учитывать в ходе рабочего процесса? Техника безопасности включается в себя несколько простых правил:

Правильная фиксация щупов. В момент изучения напряжения, необходимо безопасно держать измерительные части. Не стоит соприкасать их между собой. Не рекомендуется прикасаться к щупам при подключении вольтметра к электронной схеме.Это может спровоцировать короткое замыкание.

Черный щуп устанавливают к одной из частей проводника постоянного тока. Правильно измерить перепады напряжения можно в параллельном положении измерителей.

Красным щупом производят касательное движение. Если в устройстве присутствует максимальное напряжение, то на приборе появятся его точные значения.

На приборе устанавливают максимальный измерительный диапазон. Если на электросхеме имеются какие-либо неполадки, то отмечают активное движение стрелки в сторону высокой отметки.

Когда исследование подошло к концу, переходят к его расшифровке.

Классификация и принцип действия

Классификация

  • По принципу действия вольтметры разделяются на:
    • электромеханические — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические;
    • электронные — аналоговые и цифровые
  • По назначению:
    • постоянного тока;
    • переменного тока;
    • импульсные;
    • фазочувствительные;
    • селективные;
    • универсальные
  • По конструкции и способу применения:
    • щитовые;
    • переносные;
    • стационарные

Аналоговые электромеханические вольтметры

  • Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собой измерительные механизмы соответствующих типов с показывающими устройствами. Для увеличения предела измерений используются последовательно включённые добавочные сопротивления. Технические характеристики аналогового вольтметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем меньше его ток полного отклонения, тем более высокоомные добавочные резисторы можно применить. А значит, входное сопротивление вольтметра будет более высоким. Тем не менее, даже при использовании микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА (типичные значения 50..200 мкА), входное сопротивление вольтметра составляет всего 20 кОм/В (20 кОм на пределе измерения 1 В, 200 кОм на пределе 10 В). Это приводит к большим погрешностям измерения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения.
    • ПРИМЕРЫ: М4265, М42305, Э4204, Э4205, Д151, Д5055, С502, С700М
  • Выпрямительный вольтметр представляет собой сочетание измерительного прибора, чувствительного к постоянному току (обычно магнитоэлектрического), и выпрямительного устройства.
    • ПРИМЕРЫ: Ц215, Ц1611, Ц4204, Ц4281
  • Термоэлектрический вольтметр — прибор, использующий ЭДС одной или более термопар, нагреваемых током входного сигнала.
    • ПРИМЕРЫ: Т16, Т218

Аналоговые электронные вольтметры общего назначения

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Аналоговые электронные вольтметры содержат, помимо магнитоэлектрического измерительного прибора и добавочных сопротивлений, измерительный усилитель (постоянного или переменного тока), который позволяет иметь более низкие пределы измерения (до десятков — единиц милливольт и ниже), существенно повысить входное сопротивление прибора, получить линейную шкалу на малых пределах измерения переменного напряжения.

Цифровые электронные вольтметры общего назначения

Дополнительные сведения: Мультиметр#Цифровые мультиметры

Принцип работы вольтметров дискретного действия состоит в преобразовании измеряемого постоянного или медленно меняющегося напряжения в электрический код с помощью аналого-цифрового преобразователя, который отображается на табло в цифровой форме.

Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока

Принцип действия диодно-компенсационных вольтметров состоит в сравнении с помощью вакуумного диода пикового значения измеряемого напряжения с эталонным напряжением постоянного тока с внутреннего регулируемого источника вольтметра. Преимущество такого метода состоит в очень широком рабочем диапазоне частот (от единиц герц до сотен мегагерц), с весьма хорошей точностью измерения, недостатком является высокая критичность к отклонению формы сигнала от синусоиды.

  • ПРИМЕРЫ: В3-49, В3-63 (используется пробник 20 мм)

В настоящее время разработаны новые типы вольтметров, такие как В7-83 (пробник 20 мм) и ВК3-78 (пробник 12 мм), с характеристиками аналогичными диодно-компенсационным. Последние в скором времени могут быть допущены к применению в качестве рабочих эталонов. Из иностранных аналогов можно выделить вольтметры серии URV фирмы Rohde&Schwarz с пробниками диаметром 9 мм.

Импульсные вольтметры

Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуд периодических импульсных сигналов с большой скважностью и амплитуд одиночных импульсов.

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Фазочувствительные вольтметры

Фазочувствительные вольтметры (векторметры) служат для измерения квадратурных составляющих комплексных напряжений первой гармоники. Их снабжают двумя индикаторами для отсчета действительной и мнимой составляющих комплексного напряжения. Таким образом, фазочувствительный вольтметр дает возможность определить комплексное напряжение, а также его составляющие, принимая за нуль начальную фазу некоторого опорного напряжения. Фазочувствительные вольтметры очень удобны для исследования амплитудно-фазовых характеристик четырехполюсников, например усилителей.

Селективные вольтметры

Селективный вольтметр способен выделять отдельные гармонические составляющие сигнала сложной формы и определять среднеквадратичное значение их напряжения. По устройству и принципу действия этот вольтметр аналогичен супергетеродинному радиоприёмнику без системы АРУ, в качестве низкочастотных цепей которого используется электронный вольтметр постоянного тока. В комплекте с измерительными антеннами селективный вольтметр можно применять как измерительный приёмник.

  • ПРИМЕРЫ: В6-4, В6-6, В6-9, В6-10, SMV 8.5, SMV 11, UNIPAN 233 (237), Селективный нановольтметр «СМАРТ»

Наименования и обозначения

Видовые наименования

  • Нановольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мкВ)
  • Микровольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мВ)
  • Милливольтметр — вольтметр для измерения малых напряжений (единицы — сотни милливольт)
  • Киловольтметр — вольтметр для измерения больших напряжений (более 1 кВ)
  • Векторметр — фазочувствительный вольтметр

Обозначения

  • Электроизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их принципа действия
    • Дxx — электродинамические вольтметры
    • Мxx — магнитоэлектрические вольтметры
    • Сxx — электростатические вольтметры
    • Тxx — термоэлектрические вольтметры
    • Фxx, Щxx — электронные вольтметры
    • Цxx — вольтметры выпрямительного типа
    • Эxx — электромагнитные вольтметры
  • Радиоизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их функционального назначения по ГОСТ 15094
    • В2-xx — вольтметры постоянного тока
    • В3-xx — вольтметры переменного тока
    • В4-xx — вольтметры импульсного тока
    • В5-xx — вольтметры фазочувствительные
    • В6-xx — вольтметры селективные
    • В7-xx — вольтметры универсальные

> Основные нормируемые характеристики

  • Диапазон измерения напряжений
  • Допустимая погрешность или класс точности
  • Диапазон рабочих частот

Самодельный измерительный щуп для измерения высокого напряжени

elremont от 26-10-2015

Добро пожаловать. В сегодняшнем видео я покажу вам, как сделать щуп для измерения высокого напряжения, такой как вы здесь видите.
Этот щуп рассчитан примерно на 20000 вольт и что этот щуп делает — он позволяет измерять очень высокие напряжения, используя обычный цифровой мультиметр. Большинство цифровых мультиметров позволяют измерять до 1000 вольт постоянного тока и 750 вольт переменного.
Используя щуп, вы сможете измерять напряжение до 20000 вольт или больше, в зависимости от величины резистора, который вы выбираете для создания вашего высоковольтного щупа.
Если вы возьмете резистор на 30 или 40 кВ, то вы сможете проверить напряжение 30 или 40000 вольт если пластик выдержит такое напряжение.
Лично я использовал эту ручку из полистирола. Я отрезал конец ручки. Полистирол очень прочный, но ломкий пластик. Этот пластик толщиной около 1,5 мм. Электрическая прочность полистирола значительно выше 20000 вольт на миллиметр и ручка, как вы видите здесь, толщиной около 1,5 мм.
Так что я мог бы легко перейти от 20,000 к 40,000 вольт, если нужно. Надо быть уверенным, что пластик справится с уровнем напряжения, которое вы будете использовать. Диэлектрическая прочность измеряется в кило-вольтах на миллиметр.
Шуп сделан из двух различных резисторов, один из них это высокоомный высоковольтный резистор. Это резистор 200 МОм на 8 Вт. Он около 2,5 дюймов в длину и около четверти дюйма в диаметре.
Вам также потребуется металл пленочный резистор на пол- ватта, или на один ватт, которые я предпочитаю.
Здесь на этом резисторе допуск 1% это 200K от200 МОм. Не обязательно использовать 200 МОм, вы могли бы использовать 50 МОм. Вы можете использовать два резистора 50 МОм последовательно, или вы могли бы взять последовательно два резистора 100 МОм. У меня просто случайно был резистор на200 МОм, и именно поэтому я использовал его. Посмотрите как эти резисторы выглядят отдельно, не установленными внутри щупа.
Один конец резистора напряжения припаян здесь. Очень важно найти резистор с допуском 1%, чтобы обеспечить точность ваших показаний. Я на самом деле не требователен, для меня в 3-3,5% это вполне достаточно. Если бы я хотел, я бы мог обеспечить большую точность, я могу изменить значение 200k резистора чуть больше или чуть меньшее, чтобы отрегулировать падение напряжения на резисторе, измеряемое моим цифровым мультиметром.
Как вы здесь видите, для изготовления щупа я взял конец щупа от старого цифрового мультиметра, вставил его в конец нового высоковольтного щупа. После того как я припаял его к высоковольтному резистору, приклеиваем его клеем Е6000. На другом конце вставляются, и приклеиваются провода также при помощи E6000. Этот провод будет подключаться к плюсу на цифровом мультиметре, а зелёный пойдет на минус мультиметра. Вы снимаете показания высокого напряжения с щупа, здесь он подключается к земле, если вы измеряете постоянное напряжение, то этот конец идет к минусу и этот конец идет к плюсу.
После того, как резистор высокого напряжения припаян последовательно с резистором 200K Ом, этот красный провод припаиваем на стыке между этими двумя резисторами и два черных провода подключены в конце 200 kОм резистора. Я покажу это использовав батарею 9 вольт, а также трансформатор микроволновой печи с напряжением 2500 вольт.
При измерении напряжения с помощью этого щупа … Позвольте мне включить прибор на, я выставлю его на предел 2 вольт. Вы будете считывать 1/1000-напряжения, измеренное в этой точке. То есть, если вы измеряете 1000 вольт, то вы увидите на мультиметре 1 вольт. Так что, если реальное напряжение переменного тока 1000, вы увидите, 1 вольт переменного тока. Если вы видите 5 вольт переменного тока, то вы будете знать, на кончике щупа 5000 вольт. Если вы измеряете напряжение в 12 вольт на свинцово-кислотной батарее, то вы увидите на мультиметре 012В. Позвольте мне быстро это показать, используя эту маленький 9 вольт аккумулятор. Давайте проверим напряжение. Оно около 8 вольт с четвертью. Он немного разряжен. Я возьму мультиметр и поставлю его на диапазон 2 вольта. Минус подключите его сюда. Возьмите плюс, подключим его сюда. При измерении напряжения, вы должны увидеть .008.
Хорошо, вы видите, как это работает. Теперь я покажу вам, как измерить напряжение переменного тока. Я возьму линию 120 вольт, и мы посмотрим какие будут показания.
Мой мультиметр имеет диапазон выбора напряжения от 200 милливольт и до 200 вольт, я перейду на этот диапазон 200 милливольт. Когда я подключу этот щуп к сети переменного тока, то показания будут в милливольтах, но это будет фактическое напряжение в вольтах. Давайте попробуем измерить. Сейчас около 115 вольт переменного тока. Реально эта линия под напряжением 118, значение переменного тока может отличаться на 3%. Как я уже говорил раньше, я не добиваюсь высокой точности, даже если я могу сделать его более точным. Если надо я могу подобрать значение 200k резистора. Сейчас показания 114,9, реальное напряжение119,8. Что надо делать с этим резистором, надо немного увеличить значение 200k резистора. Поищите другой резистор 200k, который может быть 202K или 205K. Установленный здесь резистор на 197K. На этом последнем испытании я измерю выход высокого напряжения на трансформаторе микроволновки. Теперь имейте в виду, это напряжение доходит до 20000 вольт
Хорошо? Так что, если вы измерили 1000 Вольт это 10000 Вольт, среднее значение напряжения. Максимальное значение будет в 1,4 раза выше, чем 10000 вольт, это 14000 вольт.
Сейчас мы подключены к высоковольтному трансформатору микроволновой печи. Прямо здесь выход вторичной обмотки высокого напряжения подключенной к конденсатору, а затем у вас есть щуп, подключенный к этому же контакту.
Этот щуп подключен к шасси, и у меня есть красный, идущий к красному щупу и есть зеленый подключенный к черному щупу. Прибор настроен на измерение напряжения переменного тока, в данном случае на диапазон 20 вольт. Какие бы не были показания, их надо умножить его на 1,000. Да, три точки щупа на месте. 2250. Итак, как вы видите, он работает очень хорошо. Это очень полезно для людей работающих с высоковольтными испытаний, таким щупом можно проверить трансформаторы и убедиться, что они работают как надо.
Если вам понравилась эта видео, нажмите на большой палец вверх, подпишитесь и ставьте ссылки на это видео на других сайтах и блогах. Большое спасибо за просмотр.
_

Категория: Ремонт микроволновых печей, Инструмент

Принципиальная схема

На рисунке ниже показана схема такого делителя. Он состоит из десяти резисторов сопротивлением по 68 МОм каждый, включенных последовательно, и одного резистора на 68 кОм.

Высокоомные резисторы образуют одно плечо делителя суммарным сопротивлением 680 МОм. А второе плечо образует резистор 68 кОм. Получается делитель напряжения на 10000.

Выход делителя подключаем к гнездам «СОМ» и «VОмmA», а вход (Х1 и Х2) к измеряемой цепи.

Рис. 1. Принципиальная схема высоковольтного делителя напряжения для измерения высоких напряжений с помощью мультиметра.

Мультиметр устанавливают в положение «2000мV», в котором он будет показывать напряжения до 20КV, а в положении «20V», теоретически, до 200 КV. Хотя, следует заметить, что таким способом нельзя измерять напряжение более 50 КV, так как приставку-делитель напряжения может пробить.

Либо нужно делать другую приставку, совсем по другому отнесясь к изолированию, и с большим сопротивлением. Что же касается этой приставки, то все резисторы должны быть крупными мощностью не менее 2W, а монтаж нужно выполнить, расположив все резисторы равномерно в линейку, так, чтобы расстояние между клеммами Х1 и Х2 было не менее 200мм.

Изоляция должна выдерживать большое напряжение. Схему можно собрать объемным способом и поместить внутрь стеклянной трубки, концы которой закрыть резиновыми пробками (через них выпустить провода). Можно сделать монтаж на листе органического стекла, на котором установить клеммы.

В любом случае, монтаж должен исключать возникновение токов утечки, а диэлектрические свойства основы должны соответствовать величине измеряемого напряжения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *