Una persona que estigui lluny de circuits elèctrics, voltatges, corrents i resistències difícilment podrà respondre immediatament a aquesta pregunta: què mesura un voltímetre? Com que la resposta és òbvia, si acabeu de llegir la segona meitat del títol de l'article, us revelarem aquest tema amb una mica més de detall. En particular, tindrem en compte la mesura de la tensió a la vida quotidiana, les característiques dels dispositius, el principi de funcionament.
Definició
Un voltímetre és un dispositiu de mesura que permet obtenir el valor de la tensió o la força electromotriu en un circuit de CC o CA. El rang de l'instrument es pot estendre fins a 1000 V o més. Tot depèn de la seva finalitat. Per entendre millor què és, considereu la definició de força electromotriu. Com que sovint es confon amb la tensió de la xarxa, s'han de separar entre si.
EMF i tensió: diferència
Així doncs, la CEM és una magnitud física que caracteritza el treball realitzat per qualsevol força de naturalesa no elèctrica per moure'sunitat de càrrega positiva al llarg del contorn considerat. En el cas més comú, mostra la capacitat d'una font d'energia per crear una o altra diferència de potencial en dos punts espaiats del circuit. Es mesura, com la tensió, en volts. Es diferencia d'ell perquè caracteritza la font d'alimentació en inactivitat, és a dir, sense connectar-se a la xarxa.
Quan hi ha corrent al circuit, és a dir, està tancat, apareix un altre concepte més conegut: la tensió. A més, es pot prendre tant per a la pròpia font d'alimentació als seus terminals com en qualsevol part del circuit. La mesura de tensió és la identificació de la diferència de potencial entre dos punts espaiats. Per a una font d'alimentació, normalment és una mica menor que la força electromotriu quan s'inclou al circuit de consum. De fet, tant l'EMF com la tensió són iguals, amb l'única diferència en quin procés físic genera la diferència de potencial entre els dos punts en què es fa la mesura.
Tipus de voltímetres
Aquí s'han de distingir dos tipus principals: portàtil i estacionari. L'instrument de mesura de tensió portàtil no només es pot arrossegar a mà. Normalment inclou funcionalitats per comprovar els corrents i resistències del circuit, així com la temperatura dels conductors, etc. Sovint, els dispositius estacionaris estan integrats estructuralment amb la pròpia xarxa, en la qual es realitza el mesurament, per exemple, en quadres elèctrics, quadres, etc.
Referent a la classificació segons el principiaccions, llavors podem distingir diversos tipus de voltímetres electromecànics i dos tipus d'electrònics. Aquests últims són analògics i digitals. Els voltímetres electromecànics utilitzen un sistema de transductor magnètic per obtenir lectures de tensió. Els dispositius electrònics digitalitzen el senyal rebut mitjançant un ADC. Les lectures del voltímetre, depenent del principi de presentació de les dades, es mostren amb un punter de fletxa o en una pantalla digital especial.
Una classificació més, segons el propòsit. Permet dividir els dispositius en comptadors DC i AC, així com sensibles a la fase, pols i universals. Per a aquest últim, està disponible gairebé tota la gamma de senyals, la tensió dels quals cal conèixer.
Especificacions principals
Depèn de la finalitat del dispositiu. Per exemple, un voltímetre de corrent continu sol tenir diversos rangs de mesura, de manera que el seu nombre serà una de les característiques tècniques més importants. A més, gairebé tots els dispositius tenen una certa impedància d'entrada, que, per cert, depèn del rang de tensió de la secció del circuit que s'està estudiant.
Encara són característiques importants, és clar, els errors, així com la resolució de l'escala o el pas mínim de les lectures, si parlem d'un voltímetre digital. Si l'usuari ha rebut un dispositiu universal per mesurar la tensió, els límits de les quantitats amb què pot treballar, per exemple, corrents, resistències, temperatures, així comrangs, errors i freqüències per a senyals variables.
Principi de funcionament
El funcionament general del dispositiu depèn molt de la implementació. Si es tracta d'un voltímetre electromecànic, hi ha un sistema magnètic que és sensible al corrent que flueix. Depenent del seu valor, també augmenta la desviació de la fletxa del punter, que està connectada mecànicament al circuit, al marc o a una altra cosa que s'utilitza per convertir el corrent al circuit. La precisió d'aquest tipus d'aparells no és molt alta, ja que no permet obtenir alts valors de resistència d'entrada, la qual cosa fa que introdueixi greus distorsions en les mesures, ja que s'afegeix al circuit una conducció parasitària.
Els voltímetres digitals, que recentment s'han estès a la vida quotidiana, tenen una gran quantitat d'electrònica sota la tapa. Això es deu a la conversió del senyal analògic rebut a l'entrada del dispositiu en forma digital mitjançant un ADC. Per a aquells que estiguin realment interessats, hi ha una gran quantitat de literatura sobre el tema. Aquest voltímetre, el preu del qual oscil·la en uns quants centenars de rubles, per descomptat, no pretén tenir un ampli ventall de possibilitats i una gran precisió, però és bastant capaç de mesurar la tensió als terminals d'una bateria de cotxe o en una xarxa de 220 V.
Connexió en cadena
El voltímetre del circuit sempre està connectat en paral·lel amb la càrrega o font d'alimentació, si cal mesurar-ne la EMF o la tensió als terminals. És per això que hi ha requisits tan estrictes per a la impedància d'entrada del dispositiu, ja que aquesta connexióimplica l'aparició de conductivitat addicional al circuit.
En cap cas hauríeu de connectar un voltímetre, el preu del qual almenys una mica elevat, en sèrie al circuit. En cas contrari, l'usuari corre el risc de simplement cremar el dispositiu, sense tenir temps per esbrinar de què es tractava. Fins i tot si sobreviu a un tractament tan bàrbar, no s'ha de confiar en les seves lectures, ja que el corrent en el circuit sofreix canvis greus quan el voltímetre es connecta d'aquesta manera, empenyent novament a la incògnita la possibilitat de conèixer la tensió real de la secció en la qual es troba. es fan les mesures.
Precaucions de seguretat operativa
Com que la resistència del voltímetre en si és bastant gran en la majoria dels casos i, per tant, el circuit de connexió s'utilitza en paral·lel, el risc de descàrrega elèctrica greu en un circuit de baixa tensió és mínim. Tanmateix, si estem parlant de dispositius industrials, sobretot en una versió estacionària, això implica valors enormes dels valors mesurats tant de voltatges com, molt probablement, de corrents. Per tant, aquí les precaucions de seguretat han d'estar al màxim nivell, i sense els coneixements suficients, guants de goma, estores i altres mesures adequades, és clar, qualsevol activitat està contraindicada. El que mesura el voltímetre és molt probable que amenaça la vida, així que recomanem no temptar el destí. En qualsevol cas, no hauríeu de tocar els cables nus, encara que el circuit sigui per definició de baixa tensió.
Conclusió
Responent a la pregunta de què mesura el voltímetre, nos altresconsidera en termes generals el seu dispositiu, característiques tècniques principals, classificació. Per descomptat, aquesta breu ressenya no pretén ser exhaustiva, sobretot tenint en compte la manca de coneixements bàsics d'enginyeria elèctrica del lector.
En resum, cal tenir en compte que el voltímetre mesura, per descomptat, la tensió en la secció del circuit al qual està connectat en paral·lel. En cas contrari, el seu testimoni serà poc fiable, sense oblidar el perill d'una possible pèrdua d'equips cars. El lector ha de tenir cura quan utilitzeu el dispositiu a casa, ja que el contacte amb les seccions d' alta tensió dels circuits posa en perill la vida.
