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Was bedeutet ein Voltmeter? Gerät zum Messen der Spannung

Eine Person, weit entfernt von elektrischen Schaltungen, Spannungen, Strömen und Widerständen, kann diese Frage kaum beantworten: Was bedeutet ein Voltmeter? Da die Antwort offensichtlich ist, wenn Sie nur die zweite Hälfte des Titels des Artikels lesen, lassen Sie uns auf dieses Thema zu erweitern. Insbesondere betrachten wir die Messung der Spannung im Alltag, die Eigenschaften der Geräte, das Prinzip der Operation.

Definition

Das Voltmeter ist ein Messgerät, mit dem Sie die Spannung oder die elektromotorische Kraft in einem Gleich- oder Wechselstromkreis erhalten können. Der Bereich des Gerätes kann bis zu 1000 V und mehr reichen. Alles hängt von seinem Zweck ab. Um besser zu verstehen, was das ist, betrachte die Definition der elektromotorischen Kraft. Da es sehr oft mit der Spannung im Netzwerk verwechselt wird, sollten sie voneinander getrennt werden.

EMF und Spannung: der Unterschied

So ist die EMF eine physikalische Größe, die die Arbeit von einigen nicht-elektrischen Kräften auf die Verschiebung einer einzigen positiven Ladung entlang der Kontur unter Berücksichtigung charakterisiert. Im gewöhnlichsten Fall zeigt es die Fähigkeit einer Energiequelle, eine bestimmte Potentialdifferenz an zwei beabstandeten Punkten der Schaltung zu erzeugen. Es wird gemessen, wie Spannung, in Volt. Es unterscheidet sich von ihm dadurch, dass es die Stromquelle im Leerlauf beschreibt, dh ohne Verbindung zum Netzwerk.

Wenn es einen Strom in der Rennstrecke gibt, das heißt, es ist geschlossen, da ist noch ein bekannteres Konzept – Spannung. Und es kann sowohl für die Stromversorgung an ihren Terminals, und in jedem Teil der Schaltung genommen werden. Die Spannungsmessung ist die Erkennung der Potentialdifferenz zwischen zwei beabstandeten Punkten. Für eine Stromquelle ist es meist etwas weniger als die elektromotorische Kraft, wenn sie in den Verbrauchskreis eingeschlossen ist. Tatsächlich sind sowohl EMF als auch Spannung ein und dasselbe, mit einem Unterschied nur in welchem physikalischen Prozess das Aussehen einer Potentialdifferenz zwischen den beiden Punkten, in denen die Messung durchgeführt wird, erzeugt.

Arten von Voltmetern

Hier ist es notwendig, zwei Haupttypen zu unterscheiden: tragbar und stationär. Ein tragbares Gerät zur Spannungsmessung kann nicht nur manuell gezogen werden. Es enthält in der Regel eine Funktion zur Überprüfung der Ströme und Widerstand in der Schaltung, sowie die Temperatur der Leiter, etc. Stationäre Instrumente sind oft strukturell in das Netzwerk selbst integriert, in denen die Messung beispielsweise in elektrischen Schaltschränken, Platten usw. durchgeführt wird.

Für die Klassifizierung nach dem Prinzip der Operation ist es möglich, mehrere Arten von elektromechanischen Voltmeter und zwei Arten von elektronischen Voltmeter zu unterscheiden. Letztere sind analog und digital. Elektromechanische Voltmeter verwenden ein magnetisches Umwandlungssystem, um Spannungswerte zu erhalten. Elektronische Geräte digitalisieren das empfangene Signal mittels ADC. Die Voltmeter-Messwerte werden je nach Prinzip der Datenrepräsentation entweder durch einen Zeiger oder durch eine spezielle Digitalanzeige angezeigt.

Eine weitere Klassifizierung – nach Vereinbarung. Es erlaubt Ihnen, die Instrumente in Meter von direkten und Wechselstrom zu teilen, sowie phasensensitiv, gepulst und universell. Für letztere sind praktisch alle Gamma-Signale verfügbar, deren Spannung bekannt sein muss.

Hauptmerkmale

Abhängig vom Zweck des Gerätes. Zum Beispiel hat ein DC-Voltmeter in der Regel mehrere Messbereiche, so dass ihre Zahl eine der wichtigsten technischen Eigenschaften sein wird. Darüber hinaus haben fast alle Geräte einen gewissen Eingangswiderstand, je nachdem, in welcher Weise die Spannung des untersuchten Teils der Schaltung liegt.

Noch wichtige Merkmale sind natürlich Fehler, sowie die Auflösung der Skala oder der minimale Schritt der Indikation, wenn es sich um ein digitales Voltmeter handelt. Wenn der Benutzer ein universelles Gerät zur Messung der Spannung hat, können die Grenzen der Mengen, mit denen er arbeiten kann, zB Ströme, Widerstände, Temperaturen, sowie Bereiche, Fehler und Frequenzen für variable Signale, dem obigen hinzugefügt werden.

Arbeitsprinzip

Das allgemeine Schema der Funktionsweise des Gerätes hängt stark von der Implementierung ab. Wenn es sich um ein elektromechanisches Voltmeter handelt, gibt es ein magnetisches System, das für den fließenden Strom empfindlich ist. Abhängig von ihrer Größe erhöht sich auch die Abweichung des Zeigerpfeils, mechanisch bezogen auf die Kontur, den Rahmen oder etwas anderes, das verwendet wird, um den Strom in der Schaltung umzuwandeln, ebenfalls. Die Genauigkeit solcher Vorrichtungen ist nicht sehr hoch, da es nicht erlaubt, hohe Werte der Eingangswiderstände zu erhalten, und führt daher zu ernsthaften Verzerrungen in den Messungen, da die parasitäre Leitfähigkeit der Schaltung hinzugefügt wird.

Die digitalen Voltmeter, die im Alltag weit verbreitet sind, haben eine große Menge an Elektronik unter dem Deckel. Dies ist auf die Umwandlung des am Eingang des Gerätes empfangenen analogen Signals in digitale Form mit einem ADC zurückzuführen. Für wen es wirklich interessant ist, ist es möglich, mit einer beträchtlichen Menge der Literatur über ein Thema vertraut zu werden. Ein solches Voltmeter, dessen Preis innerhalb von mehreren hundert Rubel schwankt, bedeutet sicherlich nicht, eine reiche Auswahl an Möglichkeiten und großer Genauigkeit zu haben, aber es ist durchaus in der Lage, die Spannung an den Terminals einer Autobatterie oder in einem 220V-Netz zu messen.

Anschluss an den Stromkreis

Das Voltmeter im Schaltkreis ist immer parallel zur Last oder Stromversorgung geschaltet, wenn es notwendig ist, seine EMK oder Spannung an den Klemmen zu messen. Deshalb gibt es so strenge Anforderungen an den Eingangswiderstand des Gerätes, da eine solche Verbindung das Auftreten einer zusätzlichen Leitfähigkeit im Schaltkreis impliziert.

In keinem Fall sollten Sie ein Voltmeter anschließen, dessen Preis mindestens so groß wie möglich ist, in den Stromkreis in Serie. Andernfalls läuft der Benutzer die Gefahr von kornigem Brennen des Gerätes, und nicht mit der Zeit, um herauszufinden, was es war alles für. Auch wenn er solch eine barbarische Behandlung überlebt, sollte sein Zeugnis nicht vertraut werden, da der Strom in der Schaltung mit einer solchen Verbindung des Voltmeter ernsthafte Veränderungen erfährt und wieder auf eine unbekannte Gelegenheit zurückkehrt, um die tatsächliche Spannung des Abschnitts, in dem die Messungen durchgeführt werden, herauszufinden.

Arbeitsschutzmaßnahmen

Da der Widerstand des Voltmeter in den meisten Fällen groß genug ist und das Verbindungsschema jeweils parallel arbeitet, ist das Risiko, einen ernsthaften elektrischen Schlag im Niederspannungskreis zu erhalten, minimal. Wenn wir aber über industrielle Geräte sprechen, vor allem in der stationären Version, so ergeben sich hierbei sehr große Werte der Messwerte beider Spannungen und höchstwahrscheinlich Ströme. Daher muss die Sicherheitstechnik auf höchstem Niveau sein und ohne ausreichende Kenntnisse, Gummihandschuhe, Teppiche und andere geeignete Maßnahmen, natürlich ist jede Aktivität kontraindiziert. Was für ein Voltmeter ist wahrscheinlich sehr gefährlich für das Leben, so dass wir empfehlen, dass Sie nicht das Schicksal zu testen. In jedem Fall, berühren bare Drähte, auch wenn die Schaltung ist per Definition Niederspannung, sollte nicht sein.

Schlussfolgerung

Beantworten Sie die Frage, was das Voltmeter misst, haben wir im Allgemeinen skizziert seine Struktur, grundlegende technische Merkmale, Klassifizierung. Natürlich gibt es diese kleine Umfrage nicht vor, eine umfassende Vollständigkeit zu sein, vor allem in Abwesenheit von Grundkenntnissen der Elektrotechnik im Leser.

Zusammenfassend ist zu beachten, dass das Voltmeter natürlich die Spannung im Schaltungsabschnitt misst, mit der es parallel geschaltet ist. Andernfalls wird sein Zeugnis unzuverlässig sein, ganz zu schweigen von der Gefahr eines möglichen Verlustes der teuren Ausrüstung. Der Leser sollte vorsichtig sein, wenn das Gerät zu Hause betrieben wird, da der Kontakt mit Hochspannungsschaltkreisen für das Leben gefährlich ist.