Podrobnosti o napravi
Voltmeter je namenjen merjenju napetosti v električnem tokokrogu. Njegovo ime izhaja iz besede "meter", tradicionalno za merilne naprave, in iz merilne enote napetosti, "Volt". Dovolj je, da vklopite takšno napravo v omrežju in bo začela prikazovati vrednost napetosti.
Seveda ni brez napak, vendar so nepomembne. Da bi bil instrument idealen, mora imeti neskončno notranjo upornost, sicer je njegov vpliv na vezje, s katerim je povezan, neizogiben. Seveda taka odpornost ne more biti: ni idealnih voltmetrov, toda pri njihovi izdelavi je vse mogoče storiti za povečanje notranjega upora.
Kaj je napetost
Da bi natančno razumeli, kako deluje voltmeter in kaj kaže, je treba vedeti, kaj je predmet njegovega merjenja. Pomembno je razumeti, kaj je napetost in od česa je odvisna njena vrednost.
Kot je znano, se na šolskem fizičnem tečaju vrednost izračuna po formuli U = IR, kjer:
- U je dejansko stres;
- I - jakost toka;
- R - upor na tokokrogu.
Za določitev napetosti v omrežju morate pomnožiti tok z uporom. Pred tem morate ugotoviti, katere sta zadnji dve vrednosti. Na primer, če je trenutna jakost 5 amperov in upor na mestu je 2 ohma, bo napetost 10 voltov.
Vendar pa zgornja formula, čeprav čim bolj preprosta, še vedno ne daje ideje o tem, kaj je stres in zakaj ga je treba meriti. Navsezadnje so to samo številke, nič več. Žal sam tok, na žalost, ni viden, saj, mimogrede, tudi mikroskopski delci niso vidni.
Za lažje razumevanje lahko električni tok v prevodniku primerjate s predmeti, ki jih pogosto opazujemo v vsakdanjem življenju. Zlasti bo pomagala primerjava s pretokom vode v rekah in slapovih: to je njen pretok z visoke ravni na nizko raven. Tu napetost ustreza višini: razlika v višini. Z drugimi besedami, napetost v električnem omrežju je enaka tlaku vode v reki. Če v omrežju ni napetosti, ni toka. Tudi v rezervoarju, kjer je raven vode povsod enaka, na primer v ribniku ali v jezeru, ne bo nobenega toka.
Na lestvici naprave običajno postavimo črko "V". To se naredi tako, da ga je mogoče zlahka razlikovati od drugih električnih merilnih instrumentov, na primer od ampermetra, kar kaže na jakost toka. Dejstvo je, da so te naprave zelo podobne.
Območje voltmetra je lahko različno. Tiste naprave, ki so načrtovane za vključitev v šibko električno omrežje, lahko največje napetosti prikažejo 5 voltov. Obstajajo naprave z velikim razponom, na primer 10 ali 25 voltov. Močnejše naprave so sposobne prikazati tisoč voltov. Seveda je vse odvisno od namena voltmetra.
Vrste voltmetrov
Obstaja več tipov voltmetrov. Voltmetri prve naprave so razdeljeni na dva glavna tipa:
- Stacionarno . Praviloma so vgrajene v omrežje in njihova prekinitev ni mogoča.
- Mobile . Lahko se premikajo iz kraja v kraj in uporabljajo v različnih električnih omrežjih.
Na principu delovanja obstaja tudi več tipov voltmetrov. Med njimi je veliko elektromehanskih in par elektronskih. Slednji so lahko digitalni in analogni. Vrednost napetosti se lahko prikaže s premikajočo se puščico ali spreminjanjem elektronskih številk na zaslonu.
Voltmetri so prav tako razvrščeni po namenu. Med njimi so naprave za merjenje enosmernega toka ali izmeničnega toka.
Poleg tega so naprave lahko pulzirajoče, fazno občutljive, univerzalne.
Tehnične specifikacije
Značilnosti voltmetra so odvisne od njegovega namena. Naprava, ki meri enosmerno napetost, ima lahko na primer dva, tri ali več razponov. Njihovo število je le ena od najpomembnejših tehničnih značilnosti.
Pri izbiri voltmetra potrebujete:
- Bodite pozorni na takšno karakteristiko, kot je vhodna impedanca. To je odvisno od območja, v katerem je napetost preučenega odseka električnega omrežja
- Upoštevajte ceno delitve obsega naprave in njeno napako pri merjenju.
- Če je bil kupljen univerzalni voltmeter, je treba upoštevati obseg vrednosti, s katerimi lahko deluje voltmeter: upor, jakost toka, temperatura.
Načelo delovanja
Kot je navedeno zgoraj, so voltmetri po principu delovanja razdeljeni na dva tipa - elektromehanski in elektronski. Struktura prvega je magnetni sistem, ki je sposoben reagirati na električno polje. Glavna pomanjkljivost takšnih naprav je, da so, ko so priključeni na omrežje, sposobni sami vplivati nanje, zato so njihova odčitavanja pogosto netočna.
Elektronske naprave, ki danes postajajo vse bolj priljubljene v dobi digitalne tehnologije, lahko pretvorijo analogni signal v digitalno. Takšne naprave so poceni in zelo priročne za uporabo.
Pri priključitvi naprave na omrežje je pomembno upoštevati osnovno pravilo: njegove priključke morajo biti priključene na tiste točke tokokroga, med katerimi je določena napetost. Takšna povezava se imenuje vzporedna. To zahtevo je treba upoštevati, sicer se lahko naprava zgori.
Varnostni ukrepi
Ker ima naprava visoko odpornost in je vzporedno povezana z omrežjem, je verjetnost, da bo oseba pri delu z njim dobila močan električni šok, minimalna. Če pa se voltmetri uporabljajo v industriji, je pogosto treba obravnavati velike vrednosti napetosti in druge količine, ki so značilne za električni tok.
Pri merjenju napetosti v omrežju skozi ta električni merilni instrument morate biti zelo previdni. V nobenem primeru se ne dotikajte naprave z golimi rokami. Rokavice iz neprevodnega materiala, kot je guma, lahko pomagajo preprečiti nesreče.
Ne dotikajte se golih žic, tudi če je že znano, da napetost v njih ni zelo visoka, na primer volt ali celo manj.