Wer fern von elektrischen Sch altungen, Spannungen, Strömen und Widerständen ist, wird diese Frage kaum sofort beantworten können: Was misst ein Voltmeter? Da die Antwort offensichtlich ist, wenn Sie nur die zweite Hälfte des Titels des Artikels lesen, werden wir dieses Thema etwas detaillierter enthüllen. Insbesondere werden wir die Spannungsmessung im Alltag, die Eigenschaften von Geräten und das Funktionsprinzip betrachten.
Definition
Ein Voltmeter ist ein Messgerät, mit dem Sie den Wert der Spannung oder der elektromotorischen Kraft in einem Gleich- oder Wechselstromkreis ermitteln können. Der Bereich des Instruments kann bis zu 1000 V oder mehr reichen. Es hängt alles von seinem Zweck ab. Um besser zu verstehen, was es ist, betrachten Sie die Definition der elektromotorischen Kraft. Da sie sehr oft mit der Netzspannung verwechselt wird, sollten sie voneinander getrennt werden.
EMF und Spannung: Unterschied
Also ist EMF eine physikalische Größe, die die Arbeit charakterisiert, die von irgendwelchen Kräften nichtelektrischer Natur geleistet wird, um sich zu bewegenpositive Einheitsladung entlang der betrachteten Kontur. Im häufigsten Fall zeigt es die Fähigkeit einer Energiequelle, an zwei beabstandeten Punkten im Stromkreis die eine oder andere Potentialdifferenz zu erzeugen. Sie wird wie die Spannung in Volt gemessen. Es unterscheidet sich davon dadurch, dass es die Stromversorgung im Leerlauf charakterisiert, dh ohne Verbindung zum Netzwerk.
Wenn ein Strom im Stromkreis fließt, das heißt, er geschlossen ist, erscheint ein anderes bekannteres Konzept - Spannung. Darüber hinaus kann es sowohl für die Stromquelle selbst an ihren Anschlüssen als auch für jeden Teil des Stromkreises verwendet werden. Spannungsmessung ist die Ermittlung der Potentialdifferenz zwischen zwei beabstandeten Punkten. Bei einer Stromquelle ist sie in der Regel etwas geringer als die elektromotorische Kraft, wenn sie in den Verbrauchskreis eingebunden ist. Tatsächlich sind sowohl EMF als auch Spannung gleich, mit dem einzigen Unterschied, welcher physikalische Prozess die Potentialdifferenz zwischen den beiden Punkten erzeugt, an denen die Messung durchgeführt wird.
Arten von Voltmetern
Hier sind zwei Haupttypen zu unterscheiden: tragbar und stationär. Das tragbare Spannungsmessgerät lässt sich nicht nur per Hand ziehen. Es enthält normalerweise Funktionen zum Überprüfen der Ströme und Widerstände im Stromkreis sowie der Temperatur der Leiter usw. Stationäre Geräte sind oft baulich in das Netz selbst integriert, in dem die Messung durchgeführt wird, z. B. in elektrischen Sch alttafeln, Sch alttafeln etc.
Zur Klassifizierung nach dem PrinzipAktionen, dann können wir mehrere Arten von elektromechanischen Voltmetern und zwei Arten von elektronischen Voltmetern unterscheiden. Letztere sind analog und digital. Elektromechanische Voltmeter verwenden ein magnetisches Wandlersystem, um Spannungsmesswerte zu erh alten. Elektronische Geräte digitalisieren das empfangene Signal mit einem ADC. Voltmeter-Messwerte werden je nach Datendarstellungsprinzip entweder durch einen Pfeilzeiger oder auf einer speziellen Digitalanzeige angezeigt.
Noch eine Klassifizierung - je nach Verwendungszweck. Damit können Sie die Geräte in DC- und AC-Zähler sowie phasensensitiv, impuls- und universell einteilen. Für letztere steht fast die gesamte Bandbreite an Signalen zur Verfügung, deren Spannung bekannt sein muss.
Hauptspezifikationen
Hängt vom Verwendungszweck des Geräts ab. Beispielsweise hat ein DC-Voltmeter normalerweise mehrere Messbereiche, sodass ihre Anzahl eine der wichtigsten technischen Eigenschaften sein wird. Außerdem haben fast alle Geräte eine gewisse Eingangsimpedanz, die übrigens vom Spannungsbereich des zu untersuchenden Sch altungsteils abhängt.
Nach wie vor wichtige Eigenschaften sind natürlich Fehler sowie die Auflösung der Skala oder der Mindestschritt der Ablesung, wenn es sich um ein digitales Voltmeter handelt. Hat der Anwender ein Universalgerät zur Spannungsmessung erh alten, sind die Grenzen der Größen, mit denen er arbeiten kann, beispielsweise Ströme, Widerstände, Temperaturen sowieBereiche, Fehler und Frequenzen für variable Signale.
Funktionsprinzip
Der Gesamtbetrieb des Geräts ist stark von der Implementierung abhängig. Wenn es sich um ein elektromechanisches Voltmeter handelt, gibt es ein Magnetsystem, das empfindlich auf den fließenden Strom reagiert. Je nach Wert erhöht sich auch die Abweichung des Zeigerpfeils, der mechanisch mit dem Stromkreis, dem Rahmen oder etwas anderem verbunden ist, das zum Umwandeln des Stroms im Stromkreis verwendet wird. Die Genauigkeit solcher Geräte ist nicht sehr hoch, da es nicht möglich ist, hohe Werte des Eingangswiderstands zu erh alten, was bedeutet, dass die Messungen ernsthaft verzerrt werden, da der Sch altung eine parasitäre Leitung hinzugefügt wird.
Digitalvoltmeter, die in letzter Zeit im Alltag weit verbreitet sind, haben eine Vielzahl von Elektronik unter dem Deckel. Dies liegt an der Umwandlung des am Eingang des Geräts empfangenen analogen Signals in digitale Form mit einem ADC. Für wirklich Interessierte gibt es eine Menge Literatur zum Thema. Ein solches Voltmeter, dessen Preis innerhalb weniger hundert Rubel schwankt, erhebt natürlich nicht den Anspruch, viele Möglichkeiten und eine große Genauigkeit zu haben, aber es ist durchaus in der Lage, die Spannung an den Klemmen einer Autobatterie oder in zu messen ein 220-V-Netz.
Verbindung in einer Kette
Das Voltmeter im Stromkreis wird immer parallel zur Last oder Stromquelle angeschlossen, wenn Sie deren EMF oder Spannung an den Klemmen messen müssen. Deshalb gibt es so strenge Anforderungen an die Eingangsimpedanz des Geräts, da eine solche Verbindungimpliziert das Auftreten zusätzlicher Leitfähigkeit im Stromkreis.
Auf keinen Fall solltest du ein Voltmeter, dessen Preis zumindest etwas hoch ist, in Reihe in die Sch altung sch alten. Andernfalls läuft der Benutzer Gefahr, das Gerät einfach zu verbrennen, ohne Zeit zu haben, herauszufinden, was es damit auf sich hat. Selbst wenn es eine solche barbarische Behandlung überlebt, sollte seinen Messwerten nicht vertraut werden, da der Strom im Stromkreis ernsthafte Änderungen erfährt, wenn das Voltmeter auf diese Weise angeschlossen wird, was wiederum die Möglichkeit, die tatsächliche Spannung des Abschnitts zu kennen, ins Unbekannte drängt die Messungen werden durchgeführt.
Betriebssicherheitsvorkehrungen
Da der Widerstand des Voltmeters selbst in den meisten Fällen ziemlich groß ist und die Verbindungssch altung entsprechend parallel verwendet wird, ist das Risiko eines schweren Stromschlags in einem Niederspannungskreis minimal. Wenn es sich jedoch um Industriegeräte handelt, insbesondere in einer stationären Version, impliziert dies enorme Werte der gemessenen Werte sowohl von Spannungen als auch höchstwahrscheinlich von Strömen. Daher müssen hier die Sicherheitsvorkehrungen auf höchstem Niveau sein, und ohne ausreichende Kenntnisse, Gummihandschuhe, Matten und andere geeignete Maßnahmen ist natürlich jegliche Tätigkeit kontraindiziert. Was das Voltmeter misst, ist höchstwahrscheinlich sehr lebensgefährlich, daher empfehlen wir, das Schicksal nicht herauszufordern. In jedem Fall sollten Sie keine blanken Drähte berühren, auch wenn der Stromkreis per Definition Niederspannung ist.
Schlussfolgerung
Auf die Frage, was das Voltmeter misst, antworten wirallgemein betrachtet sein Gerät, die wichtigsten technischen Eigenschaften, die Klassifizierung. Natürlich erhebt dieser Kurzbericht keinen Anspruch auf Vollständigkeit, zumal es dem Leser an Grundkenntnissen der Elektrotechnik mangelt.
Zusammenfassend ist festzuh alten, dass das Voltmeter natürlich die Spannung in dem Teil des Stromkreises misst, zu dem es parallel gesch altet ist. Andernfalls ist seine Aussage unzuverlässig, ganz zu schweigen von der Gefahr eines möglichen Verlusts teurer Ausrüstung. Der Leser sollte vorsichtig sein, wenn er das Gerät zu Hause verwendet, da der Kontakt mit Hochspannungsteilen der Stromkreise lebensgefährlich ist.
