Как подключить вольтметр

Устройство и принцип действия

Вольтметр используют не только на уроках физики при изучении закона Ома и умения легко и быстро узнать значение напряжения при проведении лабораторных работ, но и зачастую он необходим в домашних условиях автомобилистам, радиолюбителям и т.д. Вольтметром можно определить есть ли напряжение в сети, настроить какую-либо радиоконструкцию, измерить количество вольт в батарее аккумулятора.

Основными элементами вольтметра являются: корпус, стрелка, шкала и клеммы. На клеммах обычно ставится знак «+» или «-», либо пометка делается цветом.

Классификаций вольтметров несколько. По принципу действия они бывают электронные и электромеханические, по назначению - импульсные, для сети постоянного и переменного токов, универсальные. Существует разделение их по способу применения, а также по типу конструкции они могут быть стационарные и переносные.

Во всех учебниках, методичках и всех других документах вольтметр обозначается кружком с латинской буквой V внутри – это обозначение принято по единой системе документации.

Электрическая цепь – это очень многогранное понятие, поэтому ответ о подключении не может быть однозначным. Подключение вольтметра необходимо осуществлять строго параллельно, участку, где происходит измерение, и это важно, поскольку в противном случае он выдаст в качестве результата не напряжение, а электродвижущую силу. В идеале, если вы хотите получить максимально точные показания, то у вольтметров должно быть большое сопротивление.

Как же устроен этот прибор? Стрелка элетромеханического вольтметра расположена на рамке между полюсами постоянного магнита, и когда ток начинает проходить через эту рамку стрелка отклоняется на некоторый угол, по которому можно дать оценку имеющегося напряжения.

Электронные вольтметры делятся на цифровые и аналоговые. В первых - измеряемый показатель отображается на дисплее, а во вторых в работу вступают стрелка и шкала. Аналоговые вольтметры преобразовывают напряжение из переменного в постоянное, и при его усилении поступает сигнал на детектор, который воздействует на стрелку и отклоняет ее на определенный угол.

Конечно, цифровые приборы гораздо точнее, чем аналоговые, поскольку устройство внутри цифрового вольтметра имеет более сложную структуру.

Рассмотрим также универсальные вольтметры. Они широко используются во многих сферах: для различных научных экспериментов, в лабораториях, в производстве и пр. У них есть масса возможностей, чтобы суметь определить напряжение в любом виде - в аналоговом, в цифровом в различных цепях и в различных условиях.

Переносные вольтметры очень компактны, удобны, и, кроме того, являются высокоточными, что, кстати, и отличает их от стационарных. Стационарные являются более дорогостоящими, располагаются в специальных корпусах, но, так же как и переносные, отличаются точностью измерений, что позволяет использовать их на многих производствах, лабораториях и т.д.

Общие рекомендации по подключению

Чтобы понять как подключить вольтметр, достаточно усвоить основное правило. Подключение вольтметра должно быть строго параллельным (не последовательным), и только так, иначе он покажет либо совершенно не те значения, либо вовсе выйдет из строя.

При параллельном соединении сила тока, которая действует на сам прибор, уменьшается, но сопротивление остается неизменно большим.

Надо сказать, что при подключении амперметра, все нужно делать наоборот, поэтому важно не перепутать амперметр с вольтметром.

Прежде чем начать измерения нужно дать оценку ситуации - подходит ли для этих измерений выбранный прибор. Для начала нужно выявить максимальную величину показаний для вольтметра. Кроме того, нужно определить в каких именно единицах будет показывать прибор (это могут быть не только вольты, но и милливольты или микровольты). Если не обратить должного внимания на этот момент, то прибор может просто напросто выйти из строя, ведь может случиться так, что показатели будут во много раз превышать допустимые значения.

Подключение вольтметра выглядит примерно так: прибор нужно присоединить к двум точкам. Между ними нужно произвести замер напряжения, таким образом, чтобы подсоединение было параллельно источнику питания. Если необходимо увеличить диапазон производимых измерений, то можно установить дополнительный резистор на обмотку устройства. Если это сделать, то на вольтметр пойдет измеряемого тока, и она будет пропорциональна сопротивлению. И при известном показателе сопротивления резистора легко определим напряжение.

Этот дополнительный резистор нужно установить внутрь прибора и это применяется еще и для того, чтобы уменьшить влияние температуры окружающей среды на значения, которые выдаст вольтметр. По этой причине материал, из которого он изготовлен должен иметь низкий температурный коэффициент. Его сопротивление меньше сопротивления в катушке, вследствие чего общее сопротивление прибора совершенно не зависит от температуры.

Схема подключения вольтметра

Схема подключения вольтметра стала понятна из предыдущего раздела, где указывалось основное правило для подключения, но, будет не лишним повториться, что подключение в цепь должно быть выполнено так, чтобы прибор был расположен напротив источника питания. При этом нужно не забыть, что сопротивление должно быть большое, на течение токов это влиять не будет.

При любых работах, связанных с электричеством, не стоит забывать об элементарных правилах безопасности, которые гласят о том, что ни в коем случае нельзя прикасаться к оголенным проводам руками, необходимо обязательно использовать средства защиты.