Сопротивление вольтметра
Внутреннее сопротивление вольтметра
Вольтметр обладает внутренним сопротивлением. Чем больше величина внутреннего сопротивления, тем более точно прибор показывает измеряемую величину. В идеальном вольтметре эта величина должна равняться бесконечности.
Внутреннее сопротивление можно измерить с помощью чувствительного амперметра, источника питания и вольтметра. Подключив приборы к источнику питания, по показаниям приборов, используя закон Ома можно вычислить искомое значение сопротивления.
Также можно взять аккумуляторную батарею(RБ), сопротивление(R) и вольтметр. Измерить напряжение на вольтметре с включенным последовательно в цепь сопротивлением, записать показания U1. Измерить напряжение на вольтметре с закороченным сопротивлением, и также записать показания U2. Затем по формуле отыскать значение сопротивления. RВ=R/(U2/U1-1)-RБ. Чем выше величина R, тем точнее будут измерения.
Добавочное сопротивление вольтметра
Добавочное сопротивление используют для расширения величины измеряемого напряжения вольтметра. Оно подключается последовательно к прибору
Величина рассчитывается по формуле Rдоб=RВ(n-1)
Где Rдоб - добавочное сопротивление вольтметра, RВ – внутреннее сопротивление вольтметра, n – отношение величины желаемого измеряемого напряжения к реально измеряемому напряжению.
Добавочное сопротивление состоит из проволоки, намотанной на каркас и располагают внутри прибора или вне прибора. Для измерения больших напряжений вольтметр включают через измерительный трансформатор напряжения.
Вольтметр (вольт + гр. μετρεω измеряю) — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определениянапряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.
Идеальный вольтметр должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением. В реальном вольтметре, чем выше внутреннее сопротивление, тем меньше влияния прибор будет оказывать на измеряемый объект и, следовательно, тем выше будет точность и разнообразнее области применения.
Содержание
[убрать]
· 1 Классификация и принцип действия
o 1.1 Классификация
o 1.2 Аналоговые электромеханические вольтметры
o 1.3 Аналоговые электронные вольтметры общего назначения
o 1.4 Цифровые электронные вольтметры общего назначения
o 1.5 Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока
o 1.6 Импульсные вольтметры
o 1.7 Фазочувствительные вольтметры
o 1.8 Селективные вольтметры
· 2 Наименования и обозначения
o 2.1 Видовые наименования
o 2.2 Обозначения
· 3 Основные нормируемые характеристики
· 4 История
· 5 См. также
o 5.1 Другие средства измерения напряжений и ЭДС
o 5.2 Прочие ссылки
· 6 Литература и документация
o 6.1 Литература
o 6.2 Нормативно-техническая документация
· 7 Ссылки
Классификация и принцип действия[править | править вики-текст]
Классификация[править | править вики-текст]
· 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[править | править вики-текст]
· Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собойизмерительные механизмы соответствующих типов с показывающими устройствами. Для увеличения предела измерений используются 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[править | править вики-текст]
 | 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[править | править вики-текст]
Дополнительные сведения: [[Цифровой мультиметр]]
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[править | править вики-текст]
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 примирению в качестве рабочих эталонов. Из иностранных аналогов можно выделить вольтметры серии URV фирмы Rohde&Schwarz с пробниками диаметром 9 мм.
Импульсные вольтметры[править | править вики-текст]
1. 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[править | править вики-текст]
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[править | править вики-текст]
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 какизмерительный приёмник.
· ПРИМЕРЫ: В6-4, В6-6, В6-9, В6-10, SMV 8.5, SMV 11, UNIPAN 233 (237), Селективный нановольтметр «СМАРТ»
Наименования и обозначения[править | править вики-текст]
Видовые наименования[править | править вики-текст]
· 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[править | править вики-текст]
· 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[править | править вики-текст]
· Диапазон измерения напряжений
· Допустимая погрешность или класс точности
· Диапазон рабочих частот
История[править | править вики-текст]
Первым в мире вольтметром был «указатель электрической силы» русского физика Г. В. Рихмана (1745). Принцип действия «указателя» используется в современном электростатическом вольтметре.