Podíl:
Co je to voltmetr? Nejdůležitější funkce
A voltmetr je elektronický přístroj používaný k měření potenciálního rozdílu nebo napětí mezi dvěma body v elektrickém nebo elektronickém obvodu. Jednotka rozdílu potenciálu se měří ve voltech (V).
Základní analogový voltmetr se skládá z citlivého galvanometru (měřiče proudu) v sérii s vysokým odporem.
Vnitřní odpor voltmetru musí být vysoký; jinak přitahuje významný proud a přerušuje činnost obvodu, když se provádí test.
Analogové voltmetry zobrazují své hodnoty analogicky (jehla, která udává zlomek napětí obvodu) a digitální voltmetry zobrazují své hodnoty napětí přímo v čísle.
Praktické laboratorní voltmetry mají maximální rozsahy 1000 až 3000 V. Ve většině komerčních voltmetrů mají různé stupnice, které zvyšují výkon o 10; například: 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V a 0-1000 V.
Voltmetry, které měří vysoké potenciální rozdíly, vyžadují mnoho kabelů a izolátorů.
V oboru výpočetní techniky jsou vhodné standardní laboratorní voltmetry, protože zjištěná napětí jsou střední, obvykle mezi 1 V a 15 V.
Obecně platí, že analogové voltmetry se používají k měření napětí z zlomku voltu na pár tisíc voltů.
Naproti tomu digitální voltmetry mají vyšší přesnost a používají se pro velmi malá měření napětí v laboratořích a elektronických zařízeních.
Historie
Základní principy voltmetrů byly založeny dánským fyzikem Hansem Christianem Oerstedem v roce 1820, kdy zjistil, že elektrický proud v drátu vytváří kolem něj magnetické pole..
První ampérmetr, který je citlivý a neodolný voltmetr, používal fyzik André Ampère v roce 1820 k měření proudu.
Téměř všechny typy voltmetrů jsou však založeny na modelech, ve kterých jsou indikátory vloženy do pohyblivých cívek.
Toto bylo vyvinuto francouzským fyzikem Jacques-Arsene d'Arsonval v roce 1882. Od té doby se jeho pohybová kapacita zvýšila a některé moderní modely mohou měřit až 20 000 voltů..
Provoz
Voltmetr je galvanometr, který byl upraven pro měření rozdílu potenciálu mezi dvěma body v obvodu nebo sérii.
Galvanometer je nástroj vytvořený Jacques-Arsene d'Arsonval, který sestává z umístění vinutých drátů v permanentním magnetickém poli, které je pak spojeno s pružinou a kalibrovaným číselníkem..
Galvanometr
Galvanometr může být také upraven tak, aby se stal ampérmetrem, který se používá k měření větších proudů.
Když je však tento přístroj používán k měření napětí, galvanometr se přepne do voltmetru a je zapojen paralelně s měřenou oblastí..
Vzhledem k tomu, že voltmetr musí být připojen k paralelnímu obvodu, musí být postaven tak, aby měl vysoký odpor.
V obvodu bude proud vždy sledovat cestu nejméně odporu. Při měření rozdílu potenciálu v jakékoli části obvodu je důležité, aby se tato část při měření změnila co nejméně.
Začátek voltmetru
Obecným principem voltmetru je, že musí být zapojen paralelně s objektem, ve kterém chcete měřit napětí.
Paralelní připojení se používá, protože voltmetr je konstruován tak, aby měl vysokou hodnotu odporu.
Tímto způsobem, pokud je tento vysoký odpor zapojen do série, bude proudový tok téměř nulový; to znamená, že okruh byl otevřen.
Také v paralelním obvodu je známo, že napětí je stejné, takže napětí mezi voltmetrem a zátěží je téměř stejné.
Teoreticky, pro ideální voltmetr byste měli mít odpor v nekonečnu, takže přitažený proud je nula; tímto způsobem nedochází ke ztrátě výkonu přístroje.
Ale to není prakticky proveditelné, protože nemůžete mít materiál s nekonečným odporem.
Praktická použití
Voltmetry umožňují bezpečně měřit napětí nebo rozdíl v elektrickém potenciálu mezi dvěma body obvodu a zároveň nemění napětí tohoto obvodu..
Schopnost měřit napětí je rozhodující při navrhování a manipulaci s pokročilými technologiemi, ale má i jiné aplikace.
Chcete například zapnout ventilátor, ale když se připojíte a zapnete, nic se nestane. I když může být ventilátor poškozen, síťová zásuvka nemusí přijímat elektřinu.
Voltmetr by mohl být použit pro měření napětí zástrčky; Pokud není přibližně 120 V, může dojít k poškození zástrčky.
Dalším použitím je zjistit, zda je baterie nabitá nebo vybitá. Když auto nespustí, můžete změřit napětí baterie voltmetrem, abyste zjistili, zda je problém tam.
Napětí se používá v mnoha aplikacích každodenního života. Přenosová vedení přenášejí energii na různých úrovních vysokého napětí, od stovek do tisíců voltů, které jsou větší než 120 V ze společných zásuvek na zdi.
Elektronická zařízení (např. Počítače) vyžadují přesnou regulaci napětí, ale pracují pouze na několika voltech a mohou být citlivé i na malé změny napětí.
Pro tyto různé aplikace existují různé typy voltmetrů.
Typy
Podle konstrukčního principu existují různé typy voltmetrů. Mohou být klasifikovány hlavně do:
- Voltmetr železa (MI).
- Elektromotometr typu Voltmetr.
- Indukční voltmetr.
- Elektrostatický voltmetr.
- Digitální voltmetr (DVM).
- Voltmetr s permanentním magnetem (PMMC).
- Voltmetr usměrňovače.
Voltmetry, které jsou určeny k měření vysokého a nebezpečného napětí (jako jsou přenosová vedení), mají extra izolaci mezi zkušebními body a uživatelem, aby se zabránilo úrazu elektrickým proudem..
Ostatní voltmetry jsou určeny k měření nízkého napětí v malých objektech, jako jsou počítačové čipy, s nesmírnou přesností.
Voltmetry používané v těchto případech mohou být velmi malé a jsou navrženy tak, aby eliminovaly nebo minimalizovaly šum potenciálních rozdílů, které v prostředí přirozeně vznikají nebo pocházejí z blízkých elektronických zařízení..
Nejběžnějším voltmetrem je ruční zařízení s obrazovkou a dvěma elektronickými kabely. Tyto kabely jsou připojeny ke dvěma bodům v obvodu a úroveň napětí je zobrazena na obrazovce.
Odkazy
- Co je to voltmetr? Zdroj: study.com
- Definice: voltmetr. Zdroj: whatis.techtarget.com
- Pracovní princip voltmetru a typy voltmetrů. Obnoveno z electrical4u.com
- Voltmetr. Zdroj: school.wikia.com
- Voltmetr. Získáno z techopedia.com