Напряжение – с этим термином мы довольно часто сталкиваемся в повседневной жизни. Иногда нам нужно измерить напряжение в сети, чтобы понять, почему какое-либо устройство работает неудовлетворительно или лампа накаливания горит довольно тускло. Для данного рода измерений используют вольтметры. Вольтметр подключается к измеряемому устройству только параллельно, почему это так?

Как известно электрическое напряжение – это отношение работы, совершенной электрическим полем по перемещению заряда А, к величине заряда q, U=A/q. Также оно характеризует электрическое поле, которое возникает при прохождении электрического тока.

В системе международных обозначений СИ обозначается как U и измеряют в вольтах (1 В = 1 Дж/Кл). Для того чтобы измерять напряжение на устройстве необходимо параллельно к нему подключить вольтметр.

Для того, чтоб при параллельном включении снизить ток, потребляемый вольтметром и соответственно потери электрической энергии внутри устройства, внутреннее измерительное сопротивление выбирается как можно больше . Если включить вольтметр в цепь последовательно, то в связи с большим внутренним сопротивлением получим фактически разрыв цепи. То есть потери при измерении напряжения будет слишком большими, что неприемлемо, а также измерения будут некорректными. Поэтому вольтметр подключают только параллельно:

Если измеряется постоянное напряжение от 1 до 1000 мкВ могут использовать , но чаше пользуются цифровыми вольтметрами. Значения от десятков милливольт до сотен вольт измеряют приборами таких систем как: электромагнитной, электродинамической, магнитоэлектрической. Также не брезгуют и электронными аналоговыми и цифровыми вольтметрами. Также при измерении могут использовать добавочные сопротивления:

Где Rv – это внутреннее сопротивление вольтметра, Rдоб1…3 – добавочные сопротивления, UmV – максимальное которое может измерять сам вольтметр, а U1…3 – которые он может измерять с добавочными сопротивлениями.

Сопротивления добавочных резисторов определяется по формуле:

Где m – масштабный коэффициент.

Если проводят измерения постоянных напряжений в несколько киловольт, то в большинстве случаев используют вольтметры электростатические, реже используют измерительные устройства других систем подключаемых через делитель:

Где резисторы R 1 , R 2 — резисторы выполняющие роль делителя, R изм. – измерительное сопротивление, с которого снимается напряжение.

Если измеряют переменные напряжения до единиц вольт, то используют аналоговыми, выпрямительными и цифровыми устройствами. От единиц до сотен вольт и частотном диапазоне до нескольких десятков килогерц применяют выпрямительные системы, электромагнитные, электродинамические приборы. Если частота достигает нескольких десятков мегагерц, то в таком случае напряжение измеряют термоэлектрическими и электростатическими приборами.

В действующих значениях, как правило градуируют шкалы приборов для измерения величин переменного тока. Поэтому при измерении необходимо это учитывать (если необходимо измерять амплитудные и средние значения, то их как правило пересчитывают по соответствующим формулам).

При проведении измерении в сетях переменного тока напряжением выше 1000 В могут использоваться как делители, так и трансформаторы напряжения или измерительные трансформаторы. Чаще используют трансформаторы, так как трансформатор не только понижает значение напряжения, но потенциально разделяет измерительную цепь от силовой. Измерения могут проводится теми же приборами, что и в выше описанных случаях. Схема включения приведена ниже:

Где FU1, FU2 – предохранители, защищающие измерительную цепь от короткого замыкания.

Внешний вид трансформатора однофазного:

Как видим, при проведении измерение различного рода напряжений могут использоваться как различного рода приборы (цифровые, аналоговые и т.д.), так и устройства (делители, трансформаторы). При проведении измерений важно учитывать каждый способ проведения измерений, для получения как можно более точного результата, а также корректного проведения измерительных работ.

Постоянный ток не меняет направления во времени. Примером может служить батарейка в фонарике или радиоприемнике, аккумулятор в автомобиле. Мы всегда знаем, где положительная клейма источника питания, а где отрицательная.

Переменный ток — это ток, который с определенной периодичностью меняет направление движения. Такой ток протекает в нашей розетке, когда мы к ней подключаем нагрузку. Тут нет положительного и отрицательного полюса, а есть только фаза и ноль. Напряжение на нуле близко по потенциалу с потенциалом земли. Потенциал же на фазовом выводе меняется с положительного до отрицательного с частотой 50 Гц, го есть ток под нагрузкой будет менять свое направление 50 раз в секунду.

В течение одного периода колебания величина тока повышается от нуля до максимума, затем уменьшается и проходит через ноль, а потом совершается обратный процесс, но уже с другим знаком.

Получение и передача переменного тока намного проще, чем постоянного: меньше потерь энергии, С помощью трансформаторов мы можем легко менять напряжение переменного тока.

При передаче большого напряжения требуется меньший ток для той же мощности. Это позволяет использовать более тонкие довода. В сварочных трансформаторах используется обратный процесс — понижают напряжение для повышения сварочного тока.

Чтобы в электрической цепи , необходимо последовательно с приемником электроэнергии включить амперметр или миллиамперметр. При этом, чтобы исключить влияние измерительного прибора на работу потребителя, должен обладать очень малым внутренним сопротивлением, чтобы практически его можно было бы принять равным нулю, чтобы падением напряжения на приборе можно было бы просто пренебречь.

Включение амперметра в цепь — всегда последовательно с нагрузкой. Если подключить амперметр параллельно нагрузке, параллельно источнику питания, то амперметр просто сгорит или сгорит источник, поскольку весь ток потечет через мизерное сопротивление измерительного прибора.

Пределы измерения амперметров, предназначенных для проведения измерений в цепях постоянного тока, расширяемы, путем подключения амперметра не напрямую измерительной катушкой последовательно нагрузке, а путем подключения измерительной катушки амперметра параллельно шунту.

Так через катушку прибора пройдет всегда лишь малая часть измеряемого тока, основная часть которого потечет через шунт, включенный в цепь последовательно. То есть прибор фактически измерит падение напряжения на шунте известного сопротивления, и ток будет прямо пропорционален этому напряжению.

Практически амперметр сработает в роли милливольтметра. Тем не менее, поскольку шкала прибора градуирована в амперах, пользователь получит информацию о величине измеряемого тока. Коэффициент шунтирования выбирают обычно кратным 10.

Шунты, рассчитанные на токи до 50 ампер монтируют непосредственно в корпуса приборов, а шунты для измерения больших токов делают выносными, и тогда прибор соединяют с шунтом щупами. У приборов, предназначенных для постоянной работы с шунтом, шкалы сразу градуированы в конкретных значениях тока с учетом коэффициента шунтирования, и пользователю уже не нужно ничего вычислять.

Если шунт наружный, то в случае с калиброванным шунтом — на нем указывается номинальный ток и номинальное напряжение: 45 мВ, 75 мВ, 100 мВ, 150 мВ. Для текущих измерений выбирают такой шунт, чтобы стрелка отклонялась бы максимум - на всю шкалу, то есть номинальные напряжения шунта и измерительного прибора должны быть одинаковыми.

Если речь идет об индивидуальном шунте для конкретного прибора, то все, конечно, проще. По классам точности шунты делятся на: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2 и 0,5 — это допустимая погрешность в долях процента.

Шунты изготавливают из металлов с малым температурным коэффициентом сопротивления, и обладающих значительным удельным сопротивлением: константан, никелин, манганин, - чтобы когда протекающий через шунт ток нагревает его, это не отражалось бы на показаниях прибора. Еще для снижения температурного фактора при измерениях, последовательно с катушкой амперметра включают добавочный резистор из материла такого же рода.

Чтобы между двумя точками цепи, параллельно цепи, между этими двумя точками, подключают вольтметр. Вольтметр включается всегда параллельно приемнику или источнику. А чтобы подключенный вольтметр не оказывал влияния на работу цепи, не вызывал бы снижения напряжения, не вызывал потерь, - он должен обладать достаточно высоким внутренним сопротивлением, чтобы током через вольтметр можно было бы пренебречь.

И чтобы расширить пределы измерения вольтметра, последовательно с его рабочей обмоткой включается добавочный резистор, чтобы только часть измеряемого напряжения приходилась бы непосредственно на измерительную обмотку прибора, пропорционально ее сопротивлению. А при известном значении сопротивления добавочного резистора, по зафиксированному на нем напряжению легко определяется полное измеряемое напряжение, действующее в данной цепи. Так работают все классические вольтметры.

Коэффициент, появляющийся в результате добавления добавочного резистора, покажет, во сколько раз измеряемое напряжение больше напряжения, приходящегося на измерительную катушку прибора. То есть пределы измерения прибора зависят от величины добавочного резистора.

Добавочный резистор встраивается в прибор. Для снижения влияния температуры окружающей среды на измерения, добавочный резистор изготавливают из материала обладающего малым температурным коэффициентом сопротивления. Поскольку сопротивление добавочного резистора во много раз больше сопротивления прибора, то и сопротивление измерительного механизма прибора в итоге не зависит от температуры. Классы точности добавочных резисторов выражаются аналогично классам точности шунтов — в долях процентов обозначают величину погрешности.

Чтобы еще больше расширить пределы измерения вольтметров, применяют делители напряжения. Это делается для того, чтобы при измерении на прибор приходилось напряжение, соответствующее номиналу прибора, то есть не превышало бы предел на его шкале. Коэффициентом деления делителя напряжения называется отношение входного напряжения делителя к выходному, измеряемому напряжению. Коэффициент деления берут равным 10, 100, 500 и более, в зависимости от возможностей применяемого вольтметра. Делитель не вносит большой погрешности, если сопротивление вольтметра также высоко, а внутреннее сопротивление источника мало.

Измерение переменного тока

Чтобы точно измерить прибором параметры переменного тока, необходим измерительный трансформатор. Измерительный трансформатор, применяемый в целях измерений, к тому же дает персоналу безопасность, поскольку благодаря трансформатору достигается гальваническая развязка от цепи высокого напряжения. Вообще, техника безопасности запрещает подключать электроизмерительные приборы без таких трансформаторов.

Применение измерительных трансформаторов позволяет расширить пределы измерения приборов, то есть появляется возможность измерять большие напряжения и токи при помощи низковольтных и слаботочных приборов. Так, измерительные трансформаторы бывают двух типов: трансформаторы напряжения и трансформаторы тока.

Измерительный трансформатор напряжения

Чтобы измерить переменное напряжение применяют трансформатор напряжения. Это понижающий трансформатор с двумя обмотками, первичная обмотка которого присоединяется к двум точкам цепи, между которыми нужно измерить напряжение, а вторичная — непосредственно к вольтметру. Измерительные трансформаторы на схемах изображают как обычные трансформаторы.

Трансформатор без нагруженной вторичной обмотки работает в режиме холостого хода, и при подключенном вольтметре, сопротивление которого велико, трансформатор остается практически в этом режиме, и поэтому можно считать измеренное напряжение пропорциональным напряжению, приложенному к первичной обмотке, с учетом коэффициента трансформации, равного соотношению количеств витков во вторичной и первичной его обмотках.

Таким образом можно измерять высокое напряжение, при этом на прибор будет подаваться небольшое безопасное напряжение. Останется умножить измеренное напряжение на коэффициент трансформации измерительного трансформатора напряжения.

Те вольтметры, которые изначально предназначены для работы с трансформаторами напряжения, имеют градуировку шкалы с учетом коэффициента трансформации, тогда по шкале без дополнительных вычислений сразу видно значение измененного напряжения.

В целях повышения безопасности при работе с прибором, на случай повреждения изоляции измерительного трансформатора, один из выводов вторичной обмотки трансформатора и его каркас сначала заземляются.

Измерительные трансформаторы тока

Для подключения амперметров к цепям переменного тока служат измерительные трансформаторы тока. Это двухобмоточные повышающие трансформаторы. Первичная обмотка включается последовательно в измеряемую цепь, а вторичная — к амперметру. Сопротивление в цепи амперметра мало, и получается, что трансформатор тока работает практически в режиме короткого замыкания, при этом можно считать, что токи в первичной и вторичной обмотках относятся друг к другу как количества витков во вторичной и первичной обмотках.

Подобрав подходящее соотношение витков, можно измерять значительные токи, при этом через прибор всегда будут протекать токи достаточно малые. Останется умножить измеренный во вторичной обмотке ток на коэффициент трансформации. Те амперметры, которые предназначены для постоянной работы совместно с трансформаторами тока, имеют градуировку шкал с учетом коэффициента трансформации, и по шкале прибора без вычислений можно легко считать значение измеряемого тока. С целью повышения безопасности персонала, один из выводов вторичной обмотки измерительного трансформатора тока и его каркас сначала заземляются.

Во многих применениях удобны проходные измерительные трансформаторы тока, у которых магнитопровод и вторичная обмотка изолированы и расположены внутри проходного корпуса, через окно которого проходит медная шина с измеряемым током.

Вторичная обмотка такого трансформатора никогда не оставляется разомкнутой, ибо сильное увеличение магнитного потока в магнитопроводе может не только привести к его разрушению, но и навести на вторичной обмотке опасную для персонала ЭДС. Чтобы провести безопасное измерение, вторичную обмотку шунтируют резистором известного номинала, напряжение на котором будет пропорционально измеряемому току.

Для измерительных трансформаторов характерны погрешности двух видов: угловая и коэффициента трансформации. Первая связана с отклонением угла сдвига фаз первичной и вторичной обмоток от 180°, что приводит к неточным показаниям ваттметров. Что касается погрешности связанной с коэффициентом трансформации, то это отклонение показывает класс точности: 0,2, 0,5, 1 и т. д. - в процентах от номинального значения.

Андрей Повный

Измерительные приборы необходимы при работе с электрическими схемами или сетями, потому что иным способом невозможно осуществлять измерения, контроль, анализ технического состояния цепей постоянного или переменного тока, а также подключенных в них различных потребителей. К таким приборам относится вольтметр. Что это за устройство, как устроено и где применяется, можно узнать из данной публикации, в которой собрана интересующая по теме информация. В статье расскажем, как пользоваться вольтметром, рассмотрим порядок действий.

Типы и виды вольтметров

В отличие от многофункционального тестера или мультиметра, вольтметр предназначен для измерений только одной величины — напряжения в электрических цепях или на их определенных участках. Несмотря на такую узкую специализацию, данный прибор имеет множество разновидностей по принципу действия, назначению и способу установки.

По принципу работы устройства делятся на:

1. Электронные, представленные аналоговыми и цифровыми моделями. Визуально они отличаются демонстрационными панелями, которые у аналоговых устройств имеют вид шкалы и стрелки, а у цифровых – электронного табло

Электронные цифровые вольтметры передают значение измеряемой величины на табло

1. Электромеханические, среди которых наиболее часто используются электромагнитные (просты в применении и недороги в изготовлении) и магнитоэлектрические (редко встречаются у простых электриков, больше задействуются в электролабораториях и исследовательских заведениях).

Вольтметр электромеханического типа со шкалой измерения напряжений до 150 В

Несмотря на свою доступность, электромагнитные вольтметры имеют существенный недостаток: большая индуктивность собственных обмоток, в результате чего точность прибора нельзя назвать высокой. Такие измерительные устройства часто используют в электрощитах на подстанциях и объектах промышленности. Читайте также статью: → « ».

Разделение по назначению:

• постоянного и переменного тока – для измерений напряжений в соответствующих названию цепях;
• универсальные – их схема позволяет с помощью переключателей переводить прибор в разные режимы измерений (постоянного либо переменного тока);
• импульсные – служат для измерений периодических импульсных сигналов либо одиночных импульсов;
• другие – имеют особенные назначения, не представляющие интереса для широкого круга пользователей.

По способу установки – можно сделать заключение исходя из названий: стационарные, щитовые, переносные.

Параметры оценки технических характеристик прибора

Вольтметр включается в электрическую цепь параллельно, поэтому чтобы не оказывать влияния на процесс протекания тока на участке измерения, он должен обладать большим внутренним сопротивлением. Чем выше этот показатель, тем точнее показания, снимаемые и демонстрируемые устройством . Все просто – ток идет по пути с наименьшими препятствиями, и чтобы снизить потери электроэнергии внутри схемы прибора, ее обеспечивают мощным сопротивлением. Если его включить в цепь последовательно, то потери напряжения не позволят произвести измерение, а параллельное подключение даст обратный эффект.

Таким образом, для оценки функциональности измерительного устройства принимаются во внимание следующие показатели:

1. Внутреннее сопротивление
2. Границы напряжений, доступных для измерения конкретным устройством. Большинство современных приборов универсальны и способны отображать величины от десятых частей вольта до 1 кВ, чего вполне достаточно для работы электрика, однако существуют микро-, милливольтметры, а также киловольтметры, которые чаще используются специалистами и требуют наличия определенных знаний и навыков

Милливольтметр внешне похож на вольтметр, но диапазон измерений значительно ниже

1. Допускаемая погрешность, то есть точность измерений. Данный показатель обычно незначителен, но его необходимо учитывать для установления реального напряжения сети.

Практическая рекомендация: прежде чем приступить к работе с вольтметром, необходимо внимательно изучить его характеристики, потому что если прибор рассчитан на диапазон меньших значений, чем реальное напряжение в цепи, он может выйти из строя.

Для расширения границ диапазона измеряемых значений могут использоваться дополнительные сопротивления. Это производится по следующей схеме:

Простая схема включения добавочных резисторов для расширения допустимых границ измерений

Где Rv – сопротивление прибора, UmV – диапазон измерений конкретного устройства, Rdob 1-3 – добавочные резисторы, U1, U2, U3 – измененные границы доступных для исследования напряжений.

Пользование вольтметром дома

Перед началом работы с применением измерительного прибора необходимо:

• убедиться, что данное устройство соответствует напряжению, под которым предположительно находится участок цепи;
• что прибор соответствует типу напряжения (постоянное или переменное) – постоянное помечается знаком =, переменное обозначается ~;
• проверить правильность установки вольтметра – некоторые стрелочные модели требуют определенного положения при работе (вертикального или горизонтального), о чем на корпусе сделана соответствующая пометка.

При производстве измерений на участках электрической цепи с напряжением 60 и более вольт, рекомендуется использовать диэлектрические резиновые перчатки и щупы с повышенной изоляцией . Читайте также статью: → « ».

Регулировка настройки прибора (корректировка) пошагово

Для некоторых вольтметров обязательной процедурой перед практическим использованием является настройка. Это касается аналоговых моделей со шкалой и стрелкой. Как правило, после простоя, стрелка смещается либо ниже ноля, либо выше него, в результате чего в показания прибора может вкрасться погрешность. Чтобы этого не произошло необходимо произвести корректировку, а именно:

• найти на лицевой панели устройства миниатюрный настроечный винт;
• с помощью мелкой плоской отвертки провернуть винт в одну и другую сторону, добившись выставления стрелки строго на «0»;
• несколько раз переместить прибор, убедиться в устойчивости настройки.

Проверка и выставление «нулевого показателя» — обязательная процедура перед каждым использованием аналоговой модели .

Пошаговая инструкция измерения напряжения

Измерение напряжения в электрической цепи производится в следующем порядке:

1. Вольтметр подготавливается к работе. Помимо описанных выше действий необходимо подсоединить провода. У аналоговых приборов для этого в верхнем торце имеются контакты с винтами. Иногда они имеют отметки «+» и «-», к ним прикручиваются провода. У электронных моделей провода снабжены разъемами, а в корпусе предусмотрены гнезда для них
2. Переключатель на цифровом приборе устанавливается в положение «вкл»
3. На универсальном вольтметре выставляется тип измеряемого напряжения и диапазон его значений. Если величина не известна, то во избежание перенапряжения и выхода прибора из строя, устанавливается max предел, а потом постепенно понижается до получения читаемых значений
4. Щупами произвести контакт с проводниками или клеммами на интересующем участке цепи, при этом подключение должно быть параллельным, как показано на схеме. Ничего сложного в данном процессе нет, главное правильно произвести все действия.

Обзор производителей измерительных приборов

Современный рынок измерительных приборов представлен многими торговыми марками, производящими продукцию высокого качества, обладающей прекрасными характеристиками. Без особого труда, на страницах интернет магазинов можно найти любую интересующую модель электромеханического или электронного вольтметра. В качестве примера можно привести товары некоторых брендов, занявших достойное место среди производителей измерительного оборудования из разных стран мира.

Наименование продукции	Модель прибора	Торговая марка	Страна производитель	Цена, руб.
B 7-78/1	Вольтметр универсальный цифровой	АКИП	Россия	65 895
34401 A	//	Agilent	США	103 600
ABM-4401	//	Актаком	Россия	74 141
GDM-78261	//	Good Will Instrument Co., ltd	Тайвань	73 108

Данные модели приборов имеют схожие технические показатели и работают с цепями постоянного и переменного тока в диапазонах измеряемого напряжения от 1 мкВ до 750-1000 В. Ценовые значения представляют усредненные данные интернет-магазинов Москвы, приведены для сравнения и не могут быть использованы для ссылок и составления смет.

Помимо дорогих многофункциональных универсальных приборов существует множество более доступных и не менее надежных устройств, с помощью которых можно производить измерения напряжения. Например, аналоговый вольтметр CEC 96 400 V-C-2 от торговой марки Circutor S.A. из Испании (цена 12 138 руб.) или продукция от бренда Voltcraft, стоимость которой представлена от 10 000 руб. Читайте также статью: → « ».

Пользователь сможет подобрать изделие с интересующими его параметрами в любом ценовом сегменте. Однако ориентироваться нужно не только на ценовые значения, но и на область применения, для которой прибор приобретается . Большинству пользователей для применения в быту вполне достаточно будет приобрести тестер «мультиметр», в котором предусмотрена и функция измерения напряжения. Такие изделия широко представлены разными торговыми марками: Ctlsa Messgerate, Proskit, Sturm, UNI-T и другими.

Практическая рекомендация: для использования в электрических лабораториях нужны более точные, но соответственно дорогие магнитоэлектрические вольтметры. На различных подстанциях и электрических щитах более востребованными будут встраиваемые (щитовые) или стационарные модели.

Наиболее распространенные ошибки при пользовании вольтметром

Довольно часто при использовании измерительного оборудования, из-за неправильных действий возникают ситуации, которые могут привести к поражению человека электрическим током либо выходу прибора из строя. Ниже приведены ошибки, допускаемые пользователями во время работы с вольтметрами.

• Перед началом измерений не производится анализ участка цепи, к которому будет подключаться вольтметр. Например, при проверке блока автоматики, с подаваемым напряжением 18 В на электромагнитной станции, прибор выставляется на указанную величину, однако в ходе работы возникает необходимость произвести измерения на другом участке цепи, обтекаемом напряжением 380 В. Если не настроить прибор на нужную величину, он может просто перегореть. Также устройство может выйти из строя если не переключить его соответственно типу измеряемого напряжения (постоянное/переменное).
• Ввиду схожести по внешнему виду, вольтметр может быть перепутан и принят за амперметр и включен в электрическую цепь последовательно. В данном случае измерения будут недоступны, но если перепутать вольтметр с милливольтметром, то это может привести к утрате дорогостоящего измерительного оборудования.
• От длительного использования изоляция проводов на щупах прибора может надломиться и оголится проводник. Некоторые пользователи склонны удалить щупы вовсе, и далее действовать зачищенными концами провода. Это небезопасно, особенно при работе с напряжением, превышающим 60 В и может привести к поражению электрическим током. Лучше приобрести новые щупы, которые в настоящее время вполне доступны.
• В целях экономии покупатель может соблазниться низкой ценой прибора от неизвестного производителя, в результате чего получить не соответствующий требованиям или совершенно не пригодный для работы вольтметр. Чтобы этого не произошло, лучше приобретать измерительную технику известных брендов в специализированных магазинах, при этом требовать сертификат соответствия и проверять наличие гарантийного срока (у качественной продукции он не ниже 12 месяцев).

В заключении стоит отметить, что вольтметры относятся к востребованной категории измерительных приборов для электрических цепей. Пользоваться ими не сложно, но не стоит легкомысленно подходить к этому процессу. Всегда необходимо соблюдать внимательность и правила безопасности, потому что электрические цепи и приборы являются источником повышенной опасности.

Для успешного контроля за состоянием заряда аккумулятора важно знать, как подключить вольтметр в машине и как расшифровать его показания. Со времени появления автомобилей, оборудованных бортовым компьютером, необходимость в отдельном вольтметре отходит на задний план, ведь он не обеспечивает полного мониторинга всех электрических узлов машины. Актуальность устройства определяется также необходимостью постоянного наблюдения заряда аккумулятора, что особенно важно в зимний период. В случае резкого падения показаний вольтметра появляется возможность принять соответствующие контрмеры и избежать непредвиденной остановки двигателя.

Вольтметр –, полезное устройство для автомобилей, не имеющих бортового компьютера. С помощью него можно следить за состоянием заряда аккумулятора.

Принцип действия вольтметра в автомобиле

Вольтметр представляет собой довольно простое по внутреннему строению устройство, основное предназначение которого –, измерение напряжения в сети. Принцип действия вольтметра заключается во взаимодействии между собой электромагнитной катушки и постоянного магнита либо двух электромагнитов. Ток, проходя сквозь катушку, отклоняет стрелку вольтметра тем сильнее, чем больше значение напряжения.

В современных устройствах показания преобразовываются в цифровую индикацию, которую хорошо заметно даже ночью в неосвещенном салоне автомобиля . Точность таких датчиков намного выше, чем аналоговых «стрелочных» моделей, и зависит от дискретности основной составляющей части –, аналого-цифрового преобразователя. Входное напряжение, поступая по проводам, преобразовывается в цифровой сигнал, который затем превращается из двоичного кода в числовое значение и отображается на табло с подсветкой.

Выбор модели вольтметра

Схема цифрового вольтметра.

Современный рынок устройств для автомобилей предлагает широкий выбор моделей вольтметров. Наибольшей популярностью пользуются такие типы приборов:

• аналоговые «стрелочные» вольтметры –, устанавливаются преимущественно на отечественные автомобили, подключаясь к приборной панели вместо часов,
• цифровые датчики, подключаемые к гнезду прикуривателя,
• цифровые вольтметры, монтируемые в приборную панель.

Чаще всего используются последние два типа приборов, так как они сочетают в себе современный внешний вид, точность показаний и простоту установки.

Максимально соответствующие реальности результаты измерений предоставляют вольтметры, подключаемые непосредственно в приборную панель. Хотя их монтаж иногда сопряжен с некоторыми трудностями, но установив их, вы сможете получить постоянный контроль состояния аккумулятора, что особенно важно при большом количестве подключаемых узлов.вольтметр автомобильный

Стоимость цифрового вольтметра довольно невысока и колеблется в диапазоне 120-150 рублей в случае заказа посредством интернет-магазинов. Он имеет стандартную прямоугольную форму, благодаря чему гармонично впишется в интерьер любого автомобиля. Цвет подсветки –, белый, желтый, синий, зеленый, красный. Иногда возникает проблема с высокой яркостью экрана, что выступает отвлекающим фактором и мешает сосредоточиться на дороге, но такой недостаток быстро решается при помощи тонирующей пленки.

Специфика установки

Таблица характеристик цифрового вольтметра.

Если с цифровыми вольтметрами, которые питаются от прикуривателя, не возникает проблем во время монтажа, то модели, устанавливаемые непосредственно в приборную панель, часто заставляют водителей задуматься над порядком их подключения.

Большинство вольтметров, представленных на рынке, имеют два или три провода для подключения к сети, хотя встречаются модели и с четырьмя контактами. Провода имеют стандартную цветовую маркировку:

• красный провод соответствует «плюсу»,
• черный провод подключается к «минусу»,
• белый провод отвечает за управление интенсивностью подсветки, включение и выключение устройства.

В некоторых случаях возникает непредвиденная проблема при таком подключении вольтметра: он тускло светит либо вообще отказывается работать. Причиной может служить альтернативная маркировка проводов, в которой белый провод отвечает за «минус», а черный –, за управление прибором.

Датчик напряжения устанавливается в штатное место часов, но в некоторых случаях, когда свободного места для вольтметра найти невозможно, приходится проделывать отверстие под него непосредственно в приборной панели.

Отличное место для подключения устройства –, заглушка приборной панели с левой стороны от руля. Она имеет небольшой размер, ее легко снять и закрепить для обработки.

Рисунок 1. Схема подключения вольтметра с импульсным стабилизатором.

Корпус вольтметра имеет рельефную поверхность: рамка вокруг дисплея будет выступать над поверхностью панели автомобиля. Благодаря этому прибор не будет проваливаться внутрь посадочного гнезда, а также будет скрывать неровности краев отверстия.

Недорогие модели вольтметров могут не иметь отдельного провода для питания, подключение такого устройства осуществляется посредством трех контактов на корпусе датчика (рис. 1). В таком случае подключение вольтметра делают при помощи 4-жильного провода от компьютерного дисковода (рис. 2). Широкий разъем формата IDE при этом отрезают, а остальные проводки крепят при помощи пайки к контактам автомобильной проводки. 4-пиновый контакт обеспечивает хорошее соединение и дает возможность, в случае необходимости, оперативно и без особых усилий заменить вольтметр при поломке.

Вне зависимости от особенностей строения вольтметра, перед его монтажом детально изучается схема проводки автомобиля, в соответствии с которой определяется место подключения прибора. Не лишним будет и внимательное прочтение инструкции к устройству, так как способы его подключения могут отличаться.

Интерпретация показаний прибора

Установка вольтметра –, это только первый шаг для получения контроля над состоянием аккумулятора и электрической системы автомобиля. Полную информацию можно получить, только определив основные значения показателей прибора.

Стандартное значение напряжения аккумуляторов на легковых автомобилях составляет 12 В. Показатели напряжения бортовой сети будут немного отличаться, составляя 13.7-14 В. Если значения на вольтметре снижаются относительно указанных параметров, то это может означать поломку регулятора напряжения или неисправность в генераторе.

Снижение вольтажа также может быть связано с разрядкой аккумуляторной батареи. Особенно часто такое случается в зимний период: на холоде разрядка происходит быстрее, да и наличие в машине обогревателя добавляет нагрузку на сеть.

Рисунок 2. Схема подключения вольтметра к цепи.

Если вольтметр подключен непосредственно к клеммам аккумулятора, то по его числовым значениям можно легко узнать уровень заряда батареи. Показатели в диапазоне 12,6-12,9 В указывают на то, что ваш аккумулятор полностью заряжен. По мере разряда, вольтаж постепенно падает. При значении 12,3-12,6 В заряд падает до 75%, при 12,1-12,3 В аккумулятор разряжен примерно наполовину. При постепенном снижении напряжения до 11,8-12,1 В батарея считается пустой на 3/4, а при 11,5-11,8 В завести автомобиль вам уже не удастся.

Для получения полной информации о состоянии сети не лишним будет произвести измерение напряжения непосредственно на клеммах аккумулятора, после чего сравнить его с показателями бортового вольтметра. Если при включении обогрева, дальнего света или других нагрузок напряжение будет отличаться больше чем на 0,4 В, то это может свидетельствовать о нестабилизированной бортовой сети. В этом случае необходимо в самом скором времени проверить исправность генератора и реле напряжения.

Заключение по теме

К вопросу о том, как правильно подключить вольтметр в автомобиле, следует подойти со всей ответственностью.

Это простое устройство позволит держать под пристальным вниманием состояние аккумуляторной батареи, обеспечив тем самым дополнительный инструмент контроля над электрической системой вашего авто.

Разнообразие современных моделей вольтметров, их доступность для любого водителя и простота установки дают возможность оборудовать этим устройством машину любой модели.

вольтметр автомобильный

Собираем громкую аудиосистему в авто. Часть 1. Питание.

Описание :
Подробно рассказываю как будет собираться громкая музыка в авто. В этой части расскажу о подготовке автомобиля непосредственно перед установкой музыки. В этой части занимаемся вольтметрами, проводкой в авто, и всем, что связано с надежной электрикой.
Треки:
Ceanty-easy
Erio-Monolith
Foreword & Matters — Journey
MDC-Home
Vassh-wet walls

Как установить Вольтметр в автомобиль

Описание :
Я вам расскажу, как установить портативный вольтметр в автомобиль

Напряжение – это тот термин из физики, который часто встречается в повседневной жизни каждого человека. Часто приходится проверять напряжение сети в квартире, чтобы выяснить причину плохой работы какой-то бытовой техники или довольно тусклого свечения лампочки в люстре.

Этот параметр в электросхемах измеряется вольтметром. «Как подключить вольтметр в сеть, чтобы снять правильные показания?» – этот вопрос задают многие домашние мастера.

Общая информация

Напряжение (U ) – это важный параметр электросети, что показывает отношение работы, которую совершило электрическое поле по передвижению заряда (А), к величине самого заряда (q ):

Вольты являются единицей измерения электронапряжения.

Вольтметр – измерительный прибор, который считывает электронапряжение в различных цепях и обладает большим сопротивлением. Вольтметры бывают различных видов:

1. По назначению:

• для переменного или постоянного электротока;
• фазные;
• импульсной чувствительности;
• универсальные (многофункциональные);
• селективного поиска частот.

1. По методу установки:

• стационарные;
• автономные;
• щитовые.

1. По принципу измерения:

• стрелочные;
• цифровые;
• статические.

Каждый из них имеет свои особенности по строению, принципу измерения и назначению, а также свой уникальный внешний вид.

Важно! На электрических схемах это измерительное устройство обозначается буквами «V» или «PV».

Процесс подключения

Для снятия показаний напряжения сети на определенном участке цепи вольтметр подсоединяют к ней только параллельно, вне зависимости от типа прибора, так как в этом случае он оказывает минимальное влияние на движение электротока. Контроль напряжения этим измерителем можно проводить как у нагрузки, так и у источника питания.

Когда вольтметр вклинивается в электроцепь последовательно, то получается фактический ее разрыв из-за большого внутреннего сопротивления, соответственно, полученные измерения будут некорректными, а во многих случаях может случиться вообще короткое замыкание или выход элементов цепи из строя, в том числе и измерителя.

На заметку. Не стоит путать вольтметр с амперметром, который подключается к электросети последовательно, так как сопротивление при измерении силы тока должно быть минимальным.

Подключение прибора к двум участкам цепи производится посредством зажатия проводков специальными электродами или зажимами.

Если нужно измерить участки электроцепи постоянного тока с заведомо высоким напряжением или требуется получить сверхточные данные этого параметра, то следует воспользоваться добавочным сопротивлением, за создание которого отвечают резисторы – простейшие делители напряжения.

Проводя измерения в электросетях переменного тока с высоким напряжением, можно использовать в качестве добавочного сопротивления не только резисторы, но и измерительные трансформаторы. Именно с переменным током обычно электрики применяют трансформаторы напряжения, так как они не только уменьшают напряжение для конечного потребителя, но еще и разделяют измерительную цепь от силовой.

Правила подключения вольтметров в цепь:

1. Следует выбирать верный диапазон измерений прибора. Нельзя измерять большое напряжение вольтметром, который предназначен для измерений параметров микросхем;
2. Если показание прибора близко к предельному значению, следует работать с ним осторожно, так как скачек ЭДС может повредить его обмотки;
3. Стрелочный прибор нужно располагать согласно инструкции: или вертикально, или горизонтально. При контроле показаний рекомендуется исключить воздействие электромагнитных полей на прибор и вибрационных волн;
4. Подключение вольтметров можно совершать в цепь, которая уже находится под напряжением, однако при опасных величинах этого показателя нелишним будет применение специальных перчаток и диэлектрического полотна (коврика);
5. Если стрелка в аналоговом приборе перед началом снятия показаний выдает ненулевой результат, то необходимо произвести его сброс регулирующим элементом – винтом;
6. Периодически нужно проводить над прибором калибровочные мероприятия, что будет гарантом точности измерений, которые он выдает;
7. При первом использовании прибора стоит проводить его включение в обесточенную сеть – только лишь при подсоединении всех клемм и проводов устройства включается ток;
8. При измерительных процедурах во избежание травм рекомендуется ознакомиться с мерами предосторожности, которые указываются в инструкции.

При контроле напряжения в разных цепях могут применяться различные вольтметры и дополнительные устройства (резисторы, трансформаторы к ним), для получения сверхточных результатов измерений важно учитывать особенности каждого из них.

Видео