Как подключить вольтметр? Схема включения в электрическую цепь? Подключение на усилитель. Как подсоединить цифровой вольтметр к аккумулятору?
Работа с электрическими сетями может оказаться необходимой в различных жизненных ситуациях: ремонт автомобиля, прокладка проводки в доме или на производстве. Одной из величин, которые часто требуется измерить при проведении работ подобного характера, является напряжение. Его можно определить при помощи специального прибора под названием вольтметр. О принципе его работы, устройстве, а также способах подключения и пойдет речь ниже.
Устройство и принцип действия
Если говорить о принципе действия, то все устройства такого типа, что позволяют осуществлять различные замеры в электрических сетях, бывают 2 видов:
- электромеханического типа;
- электронные.
Первая категория представляет собой стрелочные устройства. В них стрелка крепится к специальной раме, куда намотан кабель. Такая катушка будет располагаться рядом с магнитом в тех устройствах, что обычно применяются для сетей с постоянным током. Или рядом с другой катушкой – если прибор предназначается для тока переменного типа.
Тут следует уточнить, что модель, рассчитанная для сетей с переменным характером тока, в сети постоянного работать не будет.
Но если для подключения использовать диодный мост, то осуществить необходимые измерения в сети переменного тока он сможет, но с небольшой потерей точности.
Когда электрический ток проходит через обмотку, то в ней появляется электромагнитное поле, которое осуществляет взаимодействие с магнитом либо иной обмоткой, и происходит поворот рамки. Вращаться катушке, где расположена стрелка, не дает пружина. По этой причине угол поворота рамки будет соответствовать току, который через нее идет, и потенциалу на клеммах.
Для снижения стрелочных колебаний в устройстве присутствует электромагнитный демпфер.
Он может быть поршневым, выполненным из цилиндра и поршня, или сделанным из алюминиевой пластины. Чтобы увеличить точность показаний, стрелка имеет специальные противовесы, что сводят к нулю влияние силы тяжести. Да и сама система делается из такого типа стали, как легированная, чтобы уменьшает ее износ.
Чувствительный элемент в электронных аналогах – электронная плата, что осуществляет трансформацию входящего сигнала в приборные показания. Работать это устройство может либо от напряжения, которое измеряется, либо от батареек или внешнего питания. Сами по себе электронные вольтметры делятся на 2 категории:
- аналоговые;
- цифровые.
В устройствах, относящихся к первой категории, присутствует преобразователь входящего сигнала в угол стрелочного поворота, который показывает величину исследуемого напряжения, что отображается на шкале. Минусом таких устройств будет необходимость пересчета показаний шкалы в случае смены измерительного предела.
Цифровой вольтметр оснащен соответствующим дисплеем, а также преобразователем, благодаря которым сигнал приобретает цифровой вид. Если устройство подключается в сеть, где присутствует постоянный ток, на табло можно увидеть полярность подключения. Отличительными чертами такого прибора будет компактность, а также точность. Правда, последний момент будет зависеть от модели встроенного контроллера.
Общие рекомендации по подключению
Теперь приведем небольшие рекомендации, как правильно подключить вольтметр, чтобы он показал максимально точные данные. Первый момент состоит в том, что подключение прибора в электроцепь нельзя осуществлять последовательно, иначе он поломается из-за снижения тока. Подключение должно осуществляться лишь параллельно, ведь это не влияет на течение тока. И сопротивление должно быть большим.
Многие очень часто путают вольтметр с амперметром, в котором все будет наоборот.
Схема подключения прибора будет выглядеть так, что для замера напряжения, которое присутствует в цепи между 2 точками, он подсоединяется так, чтобы включение было расположено напротив источника питания. Устройство влияния на ток не оказывает по причине того, что пропускает его через себя. Поэтому его сопротивление так велико.
Для расширения диапазона замеров можно подсоединить к обмотке устройства дополнительный резистор.
Тогда на измеритель пойдет лишь часть тока, что будет пропорциональна сопротивлению прибора. Если нам известно сопротивление резистора у вольтметра, то можно будет определить показатель напряжения.
Сам резистор устанавливается внутрь вольтметра и одновременно используется с целью снижения влияния различных факторов на результаты измерений. Поэтому он делается из материала, который имеет максимально низкий температурный коэффициент. Его сопротивление будет меньше, чем в катушке, из-за чего общее сопротивление не будет зависеть от температурного режима.
Постоянное напряжение
Если говорить о напряжении постоянного типа, то для замера показателей электрической цепи следует иметь так называемый постоянный тококомпенсатор. Хотя более простым решением будет использование обычного цифрового устройства. Чтобы измерить значения, начинающиеся от десятков милливольт и заканчивающиеся сотнями вольт, применяют такие устройства:
- электродинамические;
- электромагнитные;
- магнитоэлектрические.
При таком типе измерений можно использовать и добавочные сопротивления.
Если осуществляется измерение такого типа напряжения в несколько киловольт, то обычно используются вольтметры электростатического типа. Реже – другие типы устройств, что подключаются через делитель.
Переменный ток
Чтобы правильно замерить характеристики переменного тока рассматриваемым устройством, нужно иметь так называемый измерительный трансформатор. Он используется для осуществления подобных замеров и повышения безопасности людей за счет того, что позволяет получить гальваническую развязку от цепи высокого напряжения. Кстати, этот способ будет единственно правильным вообще, ведь по технике безопасности запрещено проводить измерения без таких трансформаторов.
Использование подобных трансформаторов даст возможность увеличить пределы измерения устройств, то есть можно замерять большие напряжения и токи посредством низковольтных и слаботочных приборов. Если измеряется переменный ток до значений в единицы вольт, то применяют:
- цифровые вольтметры;
- выпрямительные;
- аналоговые.
Если до сотен вольт – электродинамические, выпрямительные и электромагнитные. Если же до нескольких десятков мегагерц, то измерения нужно проводить электростатическими и термоэлектрическими вольтметрами.
Установка на усилитель
Установка вольтметра на усилитель в машине осуществляется сравнительно легко. Для ее осуществления потребуются следующие элементы:
- изолента;
- вольтметр;
- провод ПВС 3х75.
Сначала в корпусе, где располагается кармашек над магнитолой, необходимо просверлить отверстие с диаметром где-то 1,6 миллиметра, куда следует установить соответствующий разъем с подключенным к нему проводом.
Теперь необходимо пропустить провод до самого багажника, попутно прикрепляя его при помощи изоленты к кабелю питания самого усилителя, и закрепить на усилительных клеммах. REM-кабель, что осуществляет управление магнитолой, а также усилитель подключаются к вольтметру, чтобы он включался одновременно с ними. Именно благодаря этому можно будет видеть точное напряжение на усилительных клеммах, когда в этом есть необходимость.
Данная система очень проста в эксплуатации, а затраты, которые необходимы для ее создания, очень малы.
Как подключается к аккумулятору?
Для успешного контроля состояния заряда аккумулятора автомобиля необходимо знать, как можно подключить вольтметр и осуществить правильную расшифровку его измерений. Со времени появления автомобилей, где за контроль над системами отвечает бортовой компьютер, необходимость в отдельном устройстве отпала. Но такие машины может позволить себе не каждый. Да и не везде в таких машинах реализована функция наблюдения за состоянием заряда аккумулятора. А в зимнее время — это будет крайне важно.
Максимально соответствующие реальности показания будут давать устройства, которые подключены непосредственно в приборную панель. И хоть установить их бывает сложновато, это окупит себя с лихвой, когда вы будете знать все о зарядке аккумулятора вашего автомобиля.
Большинство устройств, которые сегодня можно найти на рынке, для подключения в автомобиль имеют 2 или 3 провода для подключения к сети. В последнее время появились и 4-контактные модели. Но, как правило, большинство имеет три провода, так что остановимся на рассмотрении маркировки именно 3-проводных моделей:
- провод красного цвета будет означать плюс;
- черный – минус;
- белый будет отвечать за отключение и включение прибора, а также за управление яркостью подсветки.
Иногда случается так, что прибор светит очень тускло или вообще не работает. Причиной этого является чуть другая маркировка кабелей. В таком случае белый провод будет минусом, а черный – управлять прибором. Датчик напряжения ставится на место, где обычно располагаются часы, но в ряде случаев бывает так, что свободного места нет на приборной панели, поэтому приходится делать специальное отверстие.
Говоря непосредственно о подключении, скажем, что схем существует большое количество.
Но мы рассмотрим, как это осуществить на примере вольтметра, что оснащен импульсным стабилизатором. Корпус устройства может иметь поверхность рельефного типа. То есть речь о том, что рамка вокруг дисплея будет выступать над поверхностью автомобильной панели. Из-за этого вольтметр не будет проваливаться внутрь и станет скрывать неровности краев самодельного отверстия.
Обычно подключение вольтметра производится посредством трех контактов, что располагаются на корпусе датчика. Тогда для этого еще понадобится четырехжильный кабель от обычного компьютерного дисковода. Широкий разъем IDE-формата отрезается, а остальные провода прикрепляются при помощи пайки к контактам проводки автомобиля. Четырехпиновый контакт обеспечивает отличное соединение и, если в этом есть необходимость, позволяет быстро и без каких-либо серьезных усилий и временных затрат осуществить замену вольтметра, если он вышел из строя.
Вне зависимости от того, какое вольтметр имеет строение, перед его установкой в автомобиль, следует детально изучить схему проводки, а также внимательно прочитать инструкцию, что идет в комплекте с устройством.
Подробнее смотрите далее.
Как подключить вольтметр в машине и правильно им пользоваться — О шинах
Перед тем, как подключить вольтметр в машину и начать контролировать напряжение бортовой сети, крайне желательно ознакомиться с некоторыми нюансами, касающимися этого прибора. Во-первых, его надо грамотно выбрать, так как многие предлагаемые на рынке варианты – не более, чем игрушки для детей. Во-вторых, вольтметр нужно правильно подключить, иначе он будет отображать неверные показания напряжения, вводя в заблуждение автовладельца. Также совсем не лишним будет узнать, как полноценно использовать установленный прибор.
Задача рассматриваемой вами статьи – детальный разбор вопроса – как подключить вольтметр в машине и правильно использовать его возможности. Информация подана максимально простым и понятным языком, чтобы гарантированно разобрался каждый, независимо от познаний в электрике автомобиля. В том числе, в статье вы найдете подробные ответы на такие вопросы:
- Зачем в машине нужен вольтметр?
- Как грамотно выбрать вольтметр для своего автомобиля?
- Как подключить вольтметр в машине?
- Как полноценно использовать установленный прибор?
Особое внимание уделено тем аспектам, где автолюбители по незнанию допускают больше всего ошибок. А именно – при выборе и покупке вольтметра, а также при его установке. Да, собственно говоря, пользоваться им тоже умеют далеко не все.
Зачем в машине нужен вольтметр?
Как правило, вольтметр устанавливается автолюбителями в машину для решения какой-либо одной конкретной задачи. Максимум – двух. Тем не менее, несмотря на свою простоту, данный прибор является довольно-таки многофункциональным. Естественно, при условии, что он грамотно выбран и подключен, откалиброван (при необходимости и по возможности), а также есть знания о том, как по напряжению в бортовой сети автомобиля можно выполнять косвенную диагностику интересующей нас системы.
В частности, установив хороший и точный вольтметр в свою машину, по его показаниям можно узнать следующие вещи:
- На сколько процентов заряжена автомобильная аккумуляторная батарея.
- Каким напряжением выполняется заряд АКБ от генератора.
- Может ли аккумулятор полностью заряжаться от генератора, или же придется дополнительно «мучить» его стационарным зарядным устройством.
- Не перезаряжается ли АКБ на борту автомобиля, что становится причиной его перегревов, кипения электролита, постоянного падения его уровня.
- На сколько просаживается напряжение в бортовой сети при включении той или иной нагрузки – света головных фар, мощного акустического усилителя, активного сабвуфера и прочего.
- Не берет ли на себя слишком много стартер при запуске двигателя.
- Не пора ли уже задуматься о замене аккумуляторной батареи.
Как именно с помощью, казалось бы, простого вольтметра, узнавать все перечисленные параметры – детально рассказано ниже.
Как выбрать вольтметр в машину?
Сегодня купить вольтметр в машину не является большой проблемой. Одних только вариантов для установки в прикуриватели продается столько много разных видов, что голова кругом идет. Однако, к сожалению, подавляющее большинство вольтметров, предназначенных именно для автомобиля, не представляют из себя чего-то серьезного. Показывают крайне неточно. Частота обновления показаний – ужасная. Возможность калибровки без глубоких познаний в электронике – отсутствует, как таковая. Но и это еще не все.
Как раз-таки из-за этих вот недостатков, покупка и установка первого попавшегося вольтметра, вроде бы, предназначенного для машин, является почти бесполезной. Именно поэтому, чтобы грамотно подобрать этот прибор, предлагаем сначала рассмотреть основные критерии, на которые следует ориентироваться.
Вот критерии кратким списком:
- Количество знаков после запятой.
- Скорость обновления показаний.
- Возможность калибровки.
- Питание прибора.
- Дополнительные функции.
А теперь более подробно по каждому пункту.
Количество знаков после запятой
Это, пожалуй, самый часто встречающийся косяк среди бюджетных «игрушек», позиционирующихся, как вольтметры для машины. Сколько знаков после запятой они, как правило, отображают? Правильно – только один единственный. То есть, десятые доли вольта. Многим кажется, что такой точности для бортовой сети автомобиля – за глаза. Однако это не так.
Чтобы понять, о чем речь, предлагаем рассмотреть конкретный пример. Наверное, многие автолюбители с маломальским опытом владения машины знают, насколько важным является напряжение в бортовой сети для аккумуляторной батареи. Чтобы она нормально заряжалась от генератора, не пребывала постоянно в состоянии недозаряда или, не дай бог, перезаряда, нужно определенное напряжение. А именно – для большинства стандартных батарей это 14,4-14,5 В.
Казалось бы – диапазон «подходящего» для аккумулятора напряжения, указан значениями всего с одним знаком после запятой. Но почему же тогда вольтметра с такой точностью недостаточно? А вот почему. Такие вольтметры абсолютно одинаково показывают напряжение 14,30 В, так и 14,39 В. Из-за всего одного знака после запятой мы в обоих случаях будем видеть одно и тоже – 14,3 В. А между тем, для аккумулятора автомобиля напряжение 14,30 В – это систематический недозаряд, а вот 14,39 В – это почти норма.
А если этот же вольтметр показывает 14,5В – какое напряжение в бортовой сети на самом деле? 14,50 В или же 14,59 В? А между тем, первый показатель – почти норма, а второй – это систематический перезаряд АКБ, «кипение» электролита, если он жидкий, либо отслоение от пластин, если он гелеобразный.
Но и это еще не все, что касается количества знаков после запятой. Остальное станет ясно дальше. Для нас же важен вывод всему вышесказанному – вольтметр в машину желательно выбрать такой, у которого после запятой не один знак, а два.
Иногда в интернет-магазинах встречаются вольтметры для автомобилей, по фотографиям которых можно увидеть два знака после запятой. Но при напряжении до 10 В. То есть, на дисплее может быть сфотографировано напряжение 5-6 В, после целой части которых идет заветных два знака, то есть точность, якобы до сотых вольта. Однако, если вы купите такой вольтметр, то при значениях напряжения в бортовой сети автомобиля (как правило, это 12-14,5 В) второй знак магическим образом пропадет.
Скорость обновления показаний
Этот параметр для вольтметров указывается в миллисекундах. По сути, чем меньше времени в этих самых миллисекундах прибор затрачивает на обновление показаний, тем лучше. К сожалению, в подавляющем большинстве предлагаемых моделей этот параметр находится на крайне низкой отметке. Для автолюбителя это означает, что он не будет вообще видеть некоторых скачков напряжения, поскольку вольтметр не будет успевать их отображать, просто перескакивая промежуточные значения.
Почему это важно? Опять же все ради точности. Если вольтметр будет тормозить, то некоторые из вышеперечисленных задач с его помощью решать попросту не получится. Медленные приборы годятся только для случаев, когда напряжение бортовой сети не скачет. Например, по такому вольтметру вполне можно оценить степень заряженности «отдохнувшей» аккумуляторной батареи очередным утром. Если же задача заключается в измерении просадок или других скачков напряжения в динамике – тормозящие вольтметры здесь нам не помощники.
Проблема еще и в том, что для дешевых приборов, предлагаемых именно для установки на автомобиль, этот параметр нигде не указывается производителем. Оценить же скорость обновления показаний дисплея визуально можно только при наличии соответствующего опыта, и уже после покупки. Так что, если вы убедились после прочитанного в том, что этот параметр для автомобильного вольтметра важен – выбирайте среди тех моделей, где скорость обновления указана в характеристиках, и ее можно сравнить с другими приборами из ассортимента.
Правило здесь простое – чем меньше время обновления, тем лучше. У плохих вольтметров показания обновляются, примерно, два раза в секунду. У хороших – так быстро, что визуально даже непонятно, есть-ли какая-либо задержка, или нету.
Возможность калибровки
Калибровка нужна для того, чтобы скорректировать показания вольтметра после его установки и подключения. Делать это нужно обязательно, даже если вы купили дорогой и, судя по отзывам – весьма точный прибор. А все потому, что нас интересует только то напряжение, которое присутствует непосредственно на клеммах АКБ. Когда же мы устанавливаем вольтметр в салоне автомобиля, мы подсоединяем его к этим самим клеммам при помощи проводов, которые имеют какое-то свое сопротивление.
Из-за этого сопротивления на проводах, которыми прибор подключен к АКБ, будет происходить падение напряжения. В результате на дисплее нашего вольтметра в салоне будет отображаться напряжение, значительно меньшее, чем присутствует в данный момент на клеммах аккумулятора. Иногда, когда вся эта «музыка» подсоединяется тоненькими проводочками – разность напряжения достигает одного, а то и полтора вольта. Такие показатели нам в машине ни к чему.
По этой же причине крайне бесполезными являются вольтметры в прикуриватель. До прикуривателя тоже идут провода, имеющие свое сопротивление, и на них тоже падает напряжение. А калибровка в таких моделях обычно отсутствует, как таковая.
Вольтметры в прикуриватель, в целом, это плохой вариант. Причем, сразу по трем причинам. Во-первых, они всегда крайне неточные. Во-вторых, они занимают розетку прикуривателя, после чего использовать ее по прямому назначению без ремонта или замены уже не получится. Ну а третья причина – заключается в питании вольтметра. Но это уже отдельная тема.
Питание прибора
Чтобы вольтметр смог показывать напряжение бортовой сети автомобиля, ему самому необходимо питание. И вот здесь есть два варианта. Первый вариант – это вольтметры, которые питаются от того же напряжения, которое они измеряют. То есть, отдельно подавать на них питание не нужно. Почему этот вариант плохой? Потому что в любом автомобиле – напряжение изменяется в зависимости от режима работы бортовой сети в довольно широком диапазоне. Соответственно, будет прыгать и питание измерительного прибора. Именно по этой причине абсолютно все, кто приобрел вольтметр, питаемый от измеряемого напряжения, большой точности от него так и не получили. Это и невозможно.
Второй вариант куда получше – это вольтметры, у которых питание подключается отдельно. К сожалению, если вы захотите купить себе именно такой прибор, то он, скорее всего, будет продаваться далеко от автомобильных магазинов. Такие вольтметры больше используются радиолюбителями для конструирования различных источников питания, зарядных устройств для аккумуляторов тестовых стендов и других целей.
В принципе, если супер-точность вам не важна, с отдельным питанием можно не заморачиваться. Однако подключать вольтметр куда попало, в частности, к прикуривателю, все же, не стоит. Подключать его надо непосредственно к клеммам аккумуляторной батареи, не пожалев для этого качественных проводов большого сечения. Тем более, понадобится их не так много.
Дополнительные функции
Чего только не лепят сегодня китайцы к вольтметрам. Это и часики, и календари, и термометры, и гигрометры (влагомеры), и USB порты для подключения и зарядки различных гаджетов… Выглядит все это, конечно, эпично. Но, как показывает практика, на пользу самому вольтметру, к сожалению, не идет. В таких приборчиках сам вольтметр, как правило, крайне неточный, если не полностью бесполезный.
Посему – если вы хотите подключить вольтметр в машине, то покупайте именно вольтметр, а не набор китайских игрушек а-ля 10 в 1. Толку от таких приборов не будет. Это как с фотоаппаратами, которые встраиваются в смартфоны. Сколько бы там мегапикселей нам не написали, они никогда не будут лучше, чем хороший (и даже не самый дорогой) полноценный фотоаппарат известных всем брендов.
Подведем итоги всему вышесказанному. Чтобы правильно выбрать вольтметр в машину, нужно ориентироваться на количество знаков после запятой, скорость обновления показаний, наличие возможности калибровки, способ подключения и отсутствие всего лишнего.
Если будете покупать вольтметр в машину не среди автомобильных товаров, обратите также внимание на диапазон измеряемых напряжений. Нередко встречаются случаи, когда для бортовой сети покупаются приборы, способные измерять до 100 и более вольт, что автомобилисту ни к чему. Чем больший диапазон измерения напряжения у вольтметра, тем грубее он будет врать в нужном нам диапазоне до 15 вольт.
Как подключить вольтметр в машине?
Раз уж разговор пошел про разные вольтметры, то по-отдельности вкратце рассмотрим варианты их подключения к бортовой сети. Всего существует три способа, как подключить вольтметр в машине:
- Просто вставить его в прикуриватель.
- Подключить непосредственно к клеммам АКБ.
- Подключить вольтметр к клеммам аккумулятора и подать на него отдельное питание.
Теперь буквально по паре слов по каждому варианту.
Вольтметр в прикуриватель
Это самый простой вариант. Купил, вставил, и пользуешься крайне неточным вольтметром. Кстати, если вы, все-таки прикупили именно такой приборчик, да еще и с USB портами, откажитесь, хотя бы, от использования этих самых портов. Особенно, если был куплен первый попавшийся дешевый вариант. При подключении к таким моделям смартфонов, планшетов, и других гаджетов с объемными аккумуляторами, потребляющими ток до 2 ампер, они дико перегреваются, нередко плавятся, а также иногда становятся причиной коротких замыканий. Будьте крайне осторожны с такими вольтметрами, а лучше вовсе откажитесь от напрасной траты денег на их приобретение.
Вольтметр к клеммам АКБ
Первая сложность таких вольтметров заключается в поиске места для их установки в салоне автомобиля. Вариантов здесь, на самом деле, масса. Кто-то приклеивает вольтметры к панели на двусторонний скотч. Другие врезают из куда-то в приборку или пристраивают в любое другое, доступное место. Есть варианты на подставочках, которые при помощи все того же двустороннего скотча устанавливаются где-то на торпедо. Какой вариант выберите вы – дело сугубо индивидуальное.
Если не хотите «колхозить», то есть пилить, сверлить и обрабатывать напильником панель приборов или торпедо – поищите хороший вольтметр, который можно будет просто прилепить на скотч. По крайне мере, такой можно всегда содрать, и в панели не останется отверстий. К счастью, таких вариантов сегодня полно.
Второй «геморрой» заключается в протяжке проводов для подключения вольтметра в машине. Тянуть их, по-хорошему, надо непосредственно от клемм аккумуляторной батареи. А сделать это не так-то просто. И тем не менее, именно такое подключение будет правильным.
Куда бы вы не подключили свой вольтметр – прямо к клеммам, к прикуривателю, параллельно к питанию магнитолы – без дополнительной калибровки получить вменяемые показатели будет практически невозможно. Так что обратите на это внимание при выборе модели. Обычно даже у сравнительно недорогих вольтметров возможность калибровки присутствует в виде винтика или, если хотите, переменного резистора где-то на плате или на корпусе. Как правило, если такая функция есть, то продавец не стесняется о ней лишний раз напомнить в описании. Так что – не пропустите никак.
Вольтметр с раздельным питанием
Самый сложный, и одновременно правильный вариант. Если вы нашли вольтметр, на который можно подать питание отдельно, а измерять бортовое напряжение отдельно – такой вариант будет самым точным. Но, опять же, если его правильно подключить и откалибровать.
Суть такого подключения заключается вот в чем. Напряжение, которое мы планируем измерять и контролировать, подается на вольтметр непосредственно по двум проводам. То же напряжение, которое мы подаем для питания прибора, должно быть стабилизированным, то есть, не зависящим от скачков и перепадов в бортовой сети автомобиля. Получить такое стабилизированное питание можно из того же напряжения, которое мы будем измерять. Для этого предназначены простенькие схемы стабилизаторов напряжения, которые в огромном ассортименте предлагаются сегодня на рынке.
Задача – подобрать стабилизатор, который сможет работать в диапазоне напряжений, присутствующем в бортовой сети. То есть, грубо говоря, от 9 вольт, и вплоть до 15 вольт. Найти такой не составит труда. Те же, кто имеет базовые познания в радиоэлектронике, могут собрать подобный простенький стабилизатор всего из пары-тройки радиодеталей.
Вот и все. Измеряемое напряжение подается на измерительные провода вольтметра напрямую, а питание – на два другие, но уже через плату стабилизатора.
Многие скажут – зачем так сильно заморачиваться, и они будут в некотором роде правы. Но увы, это единственный способ использовать вольтметр на «полную катушку». При любых других, описанных здесь способах подключения, функционал вольтметра будет весьма ограниченным.
Как использовать вольтметр в машине?
Последнее, но не менее важное, о чем стоит поговорить – это правильное использование установленного и подключенного вольтметра в машине. Как по такому простому приборчику узнавать побольше информации о том, что происходит в бортовой сети автомобиля. А между тем, может он немало. Рассмотрим несколько основных его возможностей.
Уровень заряда АКБ
Корректное измерение напряжения на клеммах аккумуляторной батареи является одним из самых точных способов определить то, на сколько она заряжена. Сделать это можно и простым мультиметром, но уже встроенным и подключенным в машине вольтметром – контролировать напряжение более удобно. Главное здесь – ориентироваться на показатели прибора правильно.
Как правильно? Правило в данном случае всего одно-единственное. Оно заключается в том, что напряжение на клеммах АКБ с целью узнать степень ее заряженности, нужно измерять тогда, когда она пребывает в состоянии покоя. Это состояние наступает в среднем по истечении 8-12 часов после того, как аккумулятор последний раз как-либо заряжался. Касается это как заряда от генератора, так и от стационарного зарядного устройства. Если смотреть на вольтметр сразу после того, как выключен двигатель или отключено зарядное устройство – напряжение на клеммах будет всегда завышенное.
Приходит в норму оно, как правило, после 8-12 часов. То есть, если вы последний раз ездили на машине вечером, то уже на утро по встроенному вольтметру можно будет определить, на сколько процентов заряжена АКБ.
Это позволит оценить:
- ваши шансы на успешный запуск холодного двигателя;
- насколько хорошо батарея заряжается от генератора;
- саморазряд АКБ;
- утечку тока в бортовой сети вашего автомобиля.
Как правило, если с вышеперечисленным все нормально, то даже после ночного простоя (даже на морозе) утром аккумулятор должен быть заряжен, как минимум, на 90%. Если же на улице (или в гараже) тепло, то уровень заряда может быть близким к 100%.
Отметим, что 100% не должно быть никогда при описанных условиях. Во-первых, абсолютно любые АКБ имеют склонность к саморазряду. Во-вторых, практически на всех машинах присутствует, хоть и небольшой, но ток утечки, который за ночь «съедает» некоторое количество энергии из батареи. Ну и, в конце концов, пока вы не установите и не подключите вольтметр в машину, вы наверняка не будете знать, заряжается ли вообще ваш аккумулятор на 100% от генератора.
Как по напряжению определять степень заряженности АКБ в процентах? Очень просто. В Интернете есть таблицы, в которых указаны соответствия напряжений к уровням заряда. Если такие искать вам лень, то ориентироваться можно по следующему принципу. Если после простоя (обязательно не менее 8 часов) вольтметр показывает напряжение 12,7 В – то аккумулятор заряжен на все 100%. Уже 12,6 вольт говорят о том, что уровень заряда примерно 90%. Далее все по остаточному принципу – каждая следующая десятая доля вольта – это минус 10%.
Соответственно, если вы выбрали вольтметр в машину правильно, в том числе, с двумя знаками после запятой – вы сможете определять степень заряженности АКБ очень точно.
Контролировать уровень заряженности АКБ очень полезно для ее ресурса. Так, если однажды утром вы обнаружили, что вольтметр показывает 12,4 или менее вольт, то это будет указывать на то, что аккумулятор либо быстро разряжается, либо вообще недозаряжается во время ваших поездок. Если же вольтметр показывает вообще что-то около 12 вольт или еще меньше – двигатель лучше даже не пытаться запускать, так как это приведет либо к неудачному запуску, либо к удару по ресурсу АКБ (а может и к обоим исходам). В таких ситуациях аккумулятор необходимо хотя бы немного подзарядить от стационарного зарядного устройства, и только потом пытаться завести мотор.
Напряжение заряда АКБ
Чтобы автомобильный аккумулятор заряжался от генератора до максимального уровня, напряжение в бортовой сети должно поддерживаться на уровне 14,4-14,5 вольт. Видеть это можно прекрасно по подключенному вольтметру прямо во время движения.
Если же вольтметр показывает напряжение выше, чем 14,5 вольт – на лицо, как говорится, перезаряд АКБ. В случае, если у вас обычный аккумулятор с жидким электролитом, то последний будет при таких напряжениях часто «кипеть». Соответственно, вы можете прозевать недопустимое падение его уровня, и не сможете вовремя долить дистиллированной воды. Кроме того, систематический перезаряд АКБ приводит к ускоренному износу, причиной которому является необратимый процесс потери активной массы пластин из-за электролиза. Для гелевых же АКБ повышенное напряжение – это самый быстрый путь на свалку.
Более низкое напряжение, чем 14,4 вольт, говорит о том, что ваш аккумулятор никогда не сможет зарядиться от генератора полностью. Даже если вы будете ездить на машине очень и очень долгое время. Соответственно, чтобы поддерживать батарею в работоспособном состоянии и продлить ее ресурс, придется довольно часто пользоваться стационарным зарядным устройством, «добивая» заряд до максимального уровня.
Просадки напряжения в бортовой сети
Вполне естественной и неизбежной картиной являются просадки напряжения в бортовой сети, когда включается какая-либо дополнительная нагрузка. Особенно такие просадки на вольтметре можно увидеть при включении света головных фар, печки, кондиционера, музыки и прочих мощных потребителей.
В идеале, когда вы включаете на машине какой-либо потребитель, на просадку напряжения должен адекватно реагировать реле-регулятор напряжения. Если же он изношен или неисправен – просадки могут достигать одного-полтора вольта, что приведет к систематическим недозарядам АКБ.
Поскольку идеального ничего не существует, незначительные просадки напряжения в бортовой сети, все же, допускаются. Их-то и можно постоянно видеть при помощи правильно подключенного вольтметра. Нормы для разных машин немного отличаются. Но, если при полностью выключенных потребителях ваш вольтметр показывает нормальные 14,4 В, а после включения фар с печкой напряжение «роняется» до 13,5 В, то это явно ненормально. Либо генератор, либо реле-регулятор напряжения – не справляются со своей работой и требуют диагностики.
Диагностика стартера и оценка общего состояния АКБ
Чтобы использовать вольтметр в машине для диагностики (хоть и косвенной) стартера и оценки общего состояния АКБ, нужен как раз-таки «шустрый» прибор. То есть, его показания должны обновляться как можно более быстро. Иначе ничего вы оценить не сможете.
Суть этого всего крайне простая. Если аккумулятор заведомо хороший и нормально заряжен, но при запуске двигателя вольтметр показывает дикие просадки напряжения до 9 вольт или ниже – со стартером явно что-то не так. И наоборот. Если со стартером заведомо все в порядке, но напряжение при запуске двигателя падает до указанных значений – батарея либо глубоко разряжена, либо уже изношена до предела, и требует замены.
Краткие итоги
По итогу получается, что подключить вольтметр в машине – это значит получить многофункциональный прибор, который может не так уж мало. В том числе, с помощью него можно узнавать уровень заряда АКБ, контролировать как она заряжается во время движения, видеть дикие просадки напряжения в бортовой сети, выявлять заранее неисправности реле-регулятора, генератора, и даже стартера.
Схожий материал
НАБОР ДЛЯ БЫСТРОГО РЕМОНТА БЕСКАМЕРНЫХ ШИН: особенности выбора и применения
7 мифов о хранении автомобильных шин
История шин Sumitomo / Сумитомо
История шин Continental / Континенталь
Мотоциклы Индиан. История одной легенды.
Как исправить провисшую дверь на нерегулируемых петлях
Можно ли поставить аккумулятор большей емкости на автомобиль?
5 способов как узнать расход топлива на 100 км
Алгоритм проверки утечки тока в автомобиле
5 народных средств для чернения резины в домашних условиях
Вольтметр для автомобиля: как подключить и правильно использовать
Стартер берет на себя: симптомы и причины
Пусковой ток стартера: как измерить и зачем это нужно?
7 возможных причин почему ГРЕЕТСЯ КЛЕММА АККУМУЛЯТОРА на автомобиле
5 вариантов КУДА ДЕВАТЬ Б/У АККУМУЛЯТОР от автомобиля
7 возможных причин хронического НЕДОЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА
7 способов повысить НАПРЯЖЕНИЕ БОРТОВОЙ СЕТИ
ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРА обычным зарядным устройством
Как определить реальную ЕМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА
Простая проверка системы охлаждения двигателя без разборки
5 способов как проверить термостат системы охлаждения автомобиля
33 совета на что смотреть при покупке автомобиля
7 народных средств для эффективного удаления битумных пятен с автомобиля
Простейшая противоугонка своими руками (две схемы)
Как фотографировать машину для продажи
Как ездить в гололед на машине и не попасть в ДТП
10 проверенных советов как продлить срок службы аккумулятора автомобиля
Как восстановить аккумулятор автомобиля или добить его окончательно
Как выбрать аккумулятор для автомобиля — вредные советы и заблуждения
Как заряжать гелевый аккумулятор — ответы на 5 важных вопросов
7 обязательных правил как заряжать AGM аккумуляторы
20 причин биения и вибрации руля — методика поиска неисправности
Десульфатация автомобильного аккумулятора
Как подключить вольтметр в машине и правильно им пользоваться
Как подключается вольтметр в электрическую цепь
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.
Измерение постоянного тока
Чтобы в электрической цепи измерить ток, необходимо последовательно с приемником электроэнергии включить амперметр или миллиамперметр. При этом, чтобы исключить влияние измерительного прибора на работу потребителя, амперметр 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.
Шунт
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.
Измерение постоянного напряжения
Чтобы измерить постоянное напряжение 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.
Добавочный резистор
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.
Подключение измерительных приборов к точке, в которой проводится измерение, в машинах небольшого объема осуществляется вручную, путем вставления штеккера с входным проводом измерительного прибора в соответствующее гнездо наборного поля.
Подключение измерительного прибора к отрезку линии практически создает короткое замыкание. Входное сопротивление линейного вольтметра оказывается очень большим, и он не оказывает заметного влияния на цепь, в которой измеряется напряжение.
Подключение измерительных приборов к точке, в которой производится измерение, в машинах небольшого объема осуществляется вручную включением штеккера с входным проводом-измерительного прибора в соответствующее гнездо наборного поля.
Подключение измерительного прибора к электронной цепи может нарушить процессы, происходящие в измеряемой цепи, а неправильный выбор прибора может быть причиной ошибочных измерений. Степень вносимых измерительными приборами искажений надо оценивать; для этого нужно знать параметры входных цепей используемых приборов.
Расчет к. п. д. двухтактного оконечного каскада УНЧ. |
Подключение измерительного прибора к электронной цепи может нарушить процессы, происходящие в измеряемой цепи, а неправильный выбор прибора может быть причиной ошибочных измерений. Степень вносимых измерительными приборами искажений надо оценивать, поэтому нужно знать параметры входных цепей используемых приборов.
Подключение измерительного прибора к электронной цепи может нарушить происходящие в ней процессы, а неправильный выбор прибора стать причиной ошибочных результатов измерений. Степень вносимых измерительными приборами искажений необходимо оценивать, поэтому следует знать параметры входных цепей используемых приборов. Так, влияние входной цепи прибора уменьшается с уменьшением его входной емкости и увеличением входного активного сопротивления. При каждом измерении появляется некоторая ошибка – погрешность, определяемая как отклонение измеренного значения от и
Система измерительного механизма вольтметра — Морской флот
Вольтметр, что это такое? В первую очередь это прибор, который служит в качестве измерительного устройства величины напряжения до 1000В в сетях постоянного и переменного тока, промышленной частоты и используется в информационно-измерительных системах. Идеальный вольтметр обладает чрезвычайно высоким, бесконечным сопротивлением, за счет большого сопротивления прибора достигается наиболее высокая точность и широкие сферы использования.
Прибор предназначен для обеспечения математической и логической обработки измерений.
Виды вольтметров
Существует два вида вольтметров:
- Портативные или переносные вольтметры, предназначенные для проверки (тестирования) напряжения в сети. Как правило, такой прибор включается в конструкцию тестера, различаются цифровые или стрелочные приборы, кроме измерения напряжения они выполняют функцию по измерению токов нагрузки, сопротивления цепи, температуры и т. д.
Если цифровые приборы отличаются точностью показаний то типы вольтметров, относящиеся к аналоговым (стрелочным) приборам, способны реагировать на малейшие отклонения параметров, не определяемых цифровым прибором. - Стационарные приборы устанавливаются на приборных панелях в электрораспределительных щитах для контроля работы оборудования, эти приборы принадлежат к электромагнитному типу.
Классификация вольтметров
Приборы различаются по принципу действия, бывают электромеханические и электронные.
По назначению, приборы – импульсные, измеряющие сеть постоянного и переменного тока.
Как подключить вольтметр
Вольтметр включают в цепь параллельно нагрузке и источнику напряжения, это делается для того чтобы высокое сопротивление, используемое в приборе не оказывало влияние на показания прибора. Величина тока протекающего через прибор должна быть минимальной.
Рис. №1. Схема подключения вольтметра в электрическую сеть.
Технические характеристики вольтметра
Нормальная работа вольтметра возможна при температуре воздуха не превышающая 25 – 30 о С с относительной влажностью воздуха до 80% при атмосферном давлении 630 – 800мм рт. ст. Частота питающей сети 50 Гц и с напряжением 220В (частотой до 400 Гц). На измерение большое влияние оказывает форма кривой переменного напряжения питающей сети – синусоида с коэффициентом гармоник не более 5%.
Возможности прибора оцениваются при помощи следующих показателей:
- Сопротивление прибора.
- Диапазон измеряемых величин напряжения.
- Класс точности измерений.
- Предельные границы частот напряжения переменной цепи.
Принцип действия прибора
В основу работы вольтметра заложен метод аналогово-цифрового преобразования с двухтактным интегрированием. Рассмотрим работу прибора на примере В7-35. Преобразователи установленные в конструкции, измеряя величины напряжения постоянного и переменного тока, силу тока, сопротивление, преобразуют в нормализованное напряжение и при использовании АЦП преобразуют в цифровой код.
Функциональная схема цифрового вольтметра работает на использовании 4 преобразователей это:
- Масштабирующий преобразователь.
- Низкочастотный прибор, преобразующий напряжение переменного тока в постоянный ток.
- Преобразователь силы постоянного и переменного тока в напряжение.
- Преобразователь сопротивления в напряжение.
Рис. №2.Схема цифрового вольтметра
Вольтметр переменного тока
Широкополосные электронные вольтметры, используемые в сетях переменного тока, имеют свои конструктивные особенности и свойственную только им градуировку. Степень воздействия на измеряемую цепь при исследовании зависит от входных параметров комплексное, это: входное активное сопротивление (Rв), при этом сопротивление должно быть наиболее высоким, емкость на входе (Cв), она должна быть как можно меньше и индуктивность (Lпр), она вместе с емкостью создает последовательный колебательный контур, отличающийся своей резонансной частотой.
Рис. №3. Схема подключения высокочастотного вольтметра.
Измерение сопротивления вольтметром
Низкоомный вольтметр с сопротивлением не более 15 Ом пригоден для измерения сопротивлений и выполняется при помощи формулы:
Rx = Rи * (U1/U2 – 1)
Для формулы используются сопротивление вольтметра Rв, а также 1 и 2 показания вольтметра, точность измерения не всегда соответствует действительности, так как замер осуществляется без учета внутреннего сопротивления прибора. Более точный результат достигается при использовании формулы:
Rx = (Rв + r ) * (U1/U2 — 1), внутреннее сопротивление – r.
При замере каждое последующее сопротивление должно быть большим по сопротивлению вольтметра и выполнятся с фиксацией каждого замера.
Для того чтобы определить какое напряжение показывает вольтметр руководствуются шкалой вольтметра, при помощи цены деления прибора. Она определяется по верхнему пределу замеряемого значения, которое делится на количество делений шкалы.
Недавно один знакомый в каком-то бытовом разговоре услышал слово «вольтметр» и спросил, что это такое. Итак, освежим школьные знания.
ЭДС и напряжение, или что измеряет вольтметр
У нас в доме, на работе и на улице в наше время все зависит от электроэнергии. Мы постоянно пользуемся электрическим током — переменным и постоянным. Ток — это направленное движение носителей заряда под действием электрического поля. Так вот, напряжение, или разность потенциалов — это физическая величина, равная работе электрического поля, которую оно совершает, перенося единичный заряд из одного места в другое.
Когда мы говорим о гальваническом элементе, где происходят внутренние химические процессы, или турбине, которую вращают воды реки, то употреблять выражение «разность потенциалов» некорректно, ведь работу по перемещению заряда производят сторонние силы, имеющие химическую или механическую природу. Для таких случаев используется понятие электродвижущей силы (ЭДС). Именно этот показатель пишут на батарейках, которые продаются на кассе в магазине, и при подключении вольтметра к клеммам без подключения цепи с нагрузкой мы увидим именно его.
Измеряются и ЭДС, и напряжение в вольтах. Формально размерность этой единицы объясняется так: разность потенциалов между точками, А и В равна 1 В, если для перемещения заряда в 1 кулон из точки, А в точку В мы потратим 1 джоуль работы. От этой единицы — вольта — и происходит бытовое название напряжения, когда его измеряют: вольтаж.
Как работает вольтметр
Если нам надо измерить напряжение, значит, необходимо сделать так, чтобы ток через измерительный прибор не проходил. Поэтому к работающей цепи мы подключаем прибор параллельно. Цепь продолжает работать, а прибор должен иметь очень высокое последовательно подключенное сопротивление, чтобы его показания были как можно более точными. В простейшем варианте прибор состоит из магнитной системы, в которой находится подвижная рамка-катушка. На этой рамке закреплены спиральные пружинки, которые создают противодействующий момент и стрелка.
Такие простейшие магнитоэлектрические приборы обычно все видели в детстве. Кстати, прибор для измерения тока— амперметр — устроен так же, только нагрузка в нем маленькая и ставится параллельно, а сам прибор ставится в цепь последовательно.
Существуют также электромагнитные приборы (там взаимодействуют неподвижная катушка и подвижный сердечник) и электродинамические (там работают две катушки).
Помимо этих трех видов, используются также вольтметры с иными принципиальными схемами, но они имеют более узкие области применения. К таким приборам относятся термоэлектрические (в них используется свойство тока нагревать проводник) и выпрямительные (в которых скомбинирован диодный выпрямитель и магнито-электрический механизм).
Все эти приборы имеют одно общее — шкалу, по которой мы и видим результат измерений. Чем больше измеряемый параметр, тем больше отклоняется стрелка. Приборы такого рода называются аналоговыми. Недостаток их очевиден: при длительном использовании механизм имеет свойство изнашиваться, показания часто зависят от условий окружающий среды, да и удобнее информацию воспринимать с экрана, где показываются нужные нам цифры. И тут нам на помощь приходят цифровые вольтметры.
Принцип отображения результата измерений
Особенностью цифровых измерительных приборов является то, что аналоговый сигнал (если отобразить его на графике, то получится прямая линия при постоянном напряжении, и синусоида — при переменном) преобразуется в цифровой, после чего попадает на счетчик и экран, где мы и видим результат измерений. Реализуется эта схема при помощи микросхем, ассортимент которых в настоящее время позволяет производить самые разнообразные приборы — например, для измерения амплитуды переменного напряжения, импульсные, фазочувствительные
Классификация
При всем своем разнообразии эти измерительные приборы можно классифицировать по нескольким параметрам. Это поможет вам выбрать нужный именно вам, если вы соберетесь его приобрести.
Итак, вольтметры можно классифицировать по:
- принципу действия;
- сфере применения;
- конструкции;
- классу точности.
По принципу работы вольтметры бывают электромеханические и электронные. Первые включают в себя простые приборы, описанные в предыдущей главе — магнитоэлектрические, электродинамические, электромагнитные, термоэлектрические, выпрямительные и электростатические. Ко вторым — приборы с цифровым и аналоговым преобразованием сигнала и выводом его на панель.
По сфере своего применения приборы изготовляются для измерения постоянного тока, переменного тока, универсальные, импульсные, фазочувствительные и селективные.
По конструкции они бывают переносные, представляющие собой устройства с «крокодильчиками» (их можно положить в сумку, а то и в карман) и стационарные, которыми пользуются в помещении. В число последних включаются также щитовые: они предназначены для постоянной установки в приборную панель.
Класс точности на измерительных приборах проставляется цифрой, и не все обращают на это внимание, а зря. Иногда точность прибора имеет принципиальное значение.
Цифра, не обведенная кружком, показывает относительную погрешность измерений, и дается она в процентах. В России есть следующие классы точности приборов по относительной погрешности: 6, 4, 2,5, 1,5, 1,0, 0,5, 0,2, 0,1, 0,05, 0,02, 0,01, 0,005, 0,002, 0,001. Указанная цифра показывает, на сколько процентов могут отличаться показания прибора от истинного значения измеряемой величины. Важно, что это актуально в диапазоне работы прибора, и этот диапазон должен указываться на приборе. О
Что будет если вольтметр подключить последовательно
Амперметр, подключенный параллельно нагрузке, будет измерять ток, который течет через амперметр, а не через нагрузку.)
Кроме того, максимально точными будут показания амперметра, внутреннее сопротивление которого стремится к нулю. Если мы попробуем подключить амперметр параллельно нагрузке, то ток, идущий по пути наименьшего сопротивления, пойдет через амперметр, практически минуя нагрузку.
Получаем, тем самым, короткое замыкание в цепи и, как следствие, выход амперметра из строя (в лучшем случае. а если напряжение источника питания достаточно велико, то этот процесс может сопровождаться различными световыми и шумовыми эффектами, типа фейерверка.)
Поэтому амперметр подключается только последовательно с нагрузкой.
Другое дело – вольтметр. Его-то как раз подключают параллельно нагрузке. Обладая большим внутренним сопротивлением (стремящимся, в идеале, к бесконечности) вольтметр при параллельном подключении к нагрузке не влияет на параметры электрической цепи
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 компенсаторами постоянного тока, 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 R1, R2 — резисторы выполняющие роль делителя, Rизм. – 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.
Два вольтметра, подключенные последовательно к ненагруженной батарее, показывают соответственно (U_=5) В и (U_=15) В. Если подключить к батарее только первый вольтметр, он покажет 19 В. Определить ЭДС батареи.12>11>
Задача №7.5.28 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Решение задачи:
В задаче рассмотрено два случая, схемы для которых приведены на рисунке. Очевидно, что в первом случае напряжение во внешней цепи равно сумме напряжений (U_) и (U_), то есть:12>11>
Должно быть понятно, что внутренние сопротивления вольтметров (R_) и (R_) различны, поскольку в противном случае напряжения (U_) и (U_) были бы равны. В первом случае через вольтметры, соединенные последовательно, течёт одинаковый ток, поэтому верно равенство:12>11>
Учитывая, что (U_=5) В, а (U_=15) В, получим:12>11>
Тогда в первом случае суммарное сопротивление двух вольтметров равно (4R_). Запишем закон Ома для полной цепи для двух случаев:
Тогда напряжения во внешней цепи (U_1) и (U_2) в обоих случаях можно найти по формулам:
Разделим (1) на (2):
Учтем, что (U_1=20) В, а (U_2=19) В:
Перемножим «крест-накрест» и сразу же раскроем скобки:
Полученное выражение подставим в (2):
Откуда окончательно получим:
Численный ответ равен:
Ответ: 20,4 В.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Два вольтметра, подключенные последовательно к ненагруженной батарее, показывают соответственно (U_=5) В и (U_=15) В. Если подключить к батарее только первый вольтметр, он покажет 19 В. Определить ЭДС батареи.12>11>
Задача №7.5.28 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Решение задачи:
В задаче рассмотрено два случая, схемы для которых приведены на рисунке. Очевидно, что в первом случае напряжение во внешней цепи равно сумме напряжений (U_) и (U_), то есть:12>11>
Должно быть понятно, что внутренние сопротивления вольтметров (R_) и (R_) различны, поскольку в противном случае напряжения (U_) и (U_) были бы равны. В первом случае через вольтметры, соединенные последовательно, течёт одинаковый ток, поэтому верно равенство:12>11>
Учитывая, что (U_=5) В, а (U_=15) В, получим:12>11>
Тогда в первом случае суммарное сопротивление двух вольтметров равно (4R_). Запишем закон Ома для полной цепи для двух случаев:
Тогда напряжения во внешней цепи (U_1) и (U_2) в обоих случаях можно найти по формулам:
Разделим (1) на (2):
Учтем, что (U_1=20) В, а (U_2=19) В:
Перемножим «крест-накрест» и сразу же раскроем скобки:
Полученное выражение подставим в (2):
Откуда окончательно получим:
Численный ответ равен:
Ответ: 20,4 В.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Как подключить вольтметр и амперметр в сети постоянного и переменного тока
Как подключить вольтметр и амперметр в сети постоянного и переменного тока
В этой статье ЭлектроВести расскажут вам о подключении амперметра и вольтметра в сети постоянного и переменного тока.
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.
Измерение постоянного тока
Чтобы в электрической цепи измерить ток, необходимо последовательно с приемником электроэнергии включить амперметр или миллиамперметр. При этом, чтобы исключить влияние измерительного прибора на работу потребителя, амперметр 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.
Шунт
Шунт — цепь, включаемая параллельно данной цепи или прибору. Шунты применяются для расширения пределов измерений амперметров, т. к. в шунте ответвляется часть тока, текущего в цепи, тем большая, чем меньше сопротивление шунта.
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.
Измерение постоянного напряжения
Чтобы измерить постоянное напряжение 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.
Добавочный резистор
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.
Ранее ЭлектроВести писали, что существующие электронные устройства, представленные на рынке, состоят из неорганических, неодушевленных материалов. Однако в лабораториях готовятся «микробы-киборги», которые скоро начнут производить электричество.
По материалам: electrik.info.
Измерение напряжения переменного тока с помощью Arduino — вольтметр переменного тока
В этом посте показано, как создать простой вольтметр переменного тока, который измеряет напряжение переменного тока с помощью платы Arduino UNO, где значение напряжения выводится на ЖК-экран 16 × 2.
Этот вольтметр может легко измерять напряжение переменного тока 110/220/380 В с частотой 50 или 60 Гц.
На этот проект не дается никаких гарантий, делайте это на свой страх и риск!
Требуемое оборудование:
Это список всех компонентов, необходимых для сборки этого проекта.
- Плата Arduino UNO —-> Atmega328P datasheet
- ЖК-экран 16 × 2
- Резистор 330 Ом
- Переменный резистор или потенциометр 10 кОм
- Резистор 4 x 220 кОм
- резистор 120 кОм
- 1 кОм
- Керамический конденсатор 100 нФ
- 1N4733A Стабилитрон 5,1 В (или аналог)
- 1N4007 диод (или аналог)
- Макет
- Перемычки
Схема вольтметра переменного тока Arduino:
На изображении ниже показана принципиальная схема проекта.
Вход переменного тока подключен к схеме, как показано, где диод 1N4007 используется для устранения отрицательных полупериодов.
После того, как мы получаем положительные части сигнала переменного напряжения, он поступает на делитель напряжения, потому что плата Arduino UNO не может работать с напряжениями выше 5 В. Делитель напряжения состоит из 4 резисторов 220 кОм, 1 резистора 120 кОм и 1 резистора 1 кОм, поэтому полное сопротивление этого вольтметра составляет около 1 МОм (мегаом).
Arduino считывает напряжение на резисторе 1 кОм, которое равно входному напряжению, деленному на 1001 кОм (уравнение делителя напряжения).
Итак, если входное напряжение составляет 220 В, тогда напряжение на резисторе 1 кОм составляет 0,220 В = 220 мВ (среднеквадратичные значения).
Керамический конденсатор 100 нФ используется для стабилизации и устранения шума сигнала напряжения на резисторе 1 кОм. Стабилитрон 1N4733A (напряжение обратного пробоя 5,1 В) используется для защиты платы Arduino от напряжений выше 5,1 В.
ЖК-экран 16 × 2 (2 строки и 16 столбцов) используется для отображения значения входного напряжения, где:
RS -> цифровой контакт 2 Arduino
E -> цифровой контакт 3 Arduino
D4 -> цифровой Arduino контакт 4
D5 -> цифровой контакт 5 Arduino
D6 -> цифровой контакт 6 Arduino
D7 -> цифровой контакт 7 Arduino
VSS, RW, D0, D1, D2, D3 и K подключены к Arduino GND,
VEE — к Выход переменного резистора (или потенциометра) 10 кОм,
VDD на Arduino 5V и A на Arduino 5V через резистор 330 Ом.
Вывод
VEE используется для управления контрастностью ЖК-дисплея. A (анод) и K (катод) — выводы светодиода задней подсветки.
Код вольтметра переменного тока Arduino:
Следующий код Arduino измеряет среднеквадратичное значение входного переменного напряжения, определяя максимальное значение полуволны, а затем делит его на квадратный корень из 2 (√2).
Итак: Vrms = Vmax / √2
Arduino определяет максимальное значение, считывая аналоговое напряжение на канале 3 (A3) несколько раз.
Функция get_max () считывает напряжение канала A3 100 раз в течение периода более 20 мс (поскольку для частоты 50 Гц период составляет 20 мс).
В этом проекте Arduino фактически не дает True RMS входного переменного напряжения, потому что он использует функцию: Vrms = Vmax / √2
Это означает, что Arduino будет давать правильные измерения для синусоидального входного напряжения переменного тока. только!
Полный код Arduino:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140002 140002 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 000 000 000 000 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 48 0004 000 51 52 | / ********************************************** ************************* * * Вольтметр переменного тока с Arduino. * Это бесплатное программное обеспечение БЕЗ ГАРАНТИЙ. * ИСПОЛЬЗУЙТЕ НА СВОЙ СОБСТВЕННЫЙ РИСК! * https://simple-circuit.com/ * ******************************* *************************************** / #include // Подключения ЖК-модуля (RS, E, D4, D5, D6, D7) LiquidCrystal lcd (2, 3, 4, 5, 6, 7); void setup (void) { lcd.begin (16, 2); // устанавливаем количество столбцов и строк ЖК-дисплея lcd.setCursor (0, 0); lcd.print («RMS Voltage:»); аналоговая ссылка (ВНУТРЕННЯЯ); // множество АЦП положительное опорное напряжение на 1.1V (внутренний) } // получить максимальное значение для чтения uint16_t get_max () { uint16_t max_v = 0; для (uint8_t i = 0; i <100; i ++) { uint16_t r = analogRead (A3); // чтение из аналогового канала 3 (A3) if (max_v delayMicroseconds (200); } return max_v; } // основной цикл void loop () { char buf [10]; // получить амплитуду (максимальное — или пиковое значение) uint32_t v = get_max (); // получить фактическое напряжение (Опорное напряжение АЦП = 1.1V) v = v * 1100/1023; // вычисляем среднеквадратичное значение (= пик / √2) v / = sqrt (2); sprintf (buf, «% 03u Volts», v); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (buf); задержка (100); } // конец кода. |
На видео ниже показана схема прототипа платы проекта:
А этот показывает симуляцию Протея:
Загрузка файла моделирования Proteus (используйте Proteus версии 8.8 или выше, чтобы открыть его!):
Вольтметр переменного тока Arduino
Как пользоваться мультиметром
Один из наиболее частых вопросов, которые мы получаем здесь, на Pro Street, — от клиентов или пользователей, желающих узнать, как использовать мультиметр для проверки компонентов или датчиков своего автомобиля. В конце концов, мультиметр или вольтметр — лучший друг механика, когда дело доходит до диагностики проблем, установки деталей или поиска неисправностей по кодам неисправностей OBDII. Сегодня мы рассмотрим мультиметр, его множество функций и то, что вам нужно знать о том, как пользоваться мультиметром.
Существует два разных типа измерителей напряжения для считывания показаний, которые вы можете использовать, когда дело доходит до поиска неисправностей или тестирования ваших датчиков. Независимо от проблемы или проблем, диагностика электрической системы вашего автомобиля приведет вас к использованию вольтметра, амперметра или омметра, чтобы определить точное место проблемы. Как указывалось ранее, вы можете использовать два типа измерителей — аналоговые и цифровые. Аналоговые измерители используют стрелку и откалиброванную шкалу для индикации значений. Цифровые измерители отображают эти значения на цифровом дисплее.
Наше руководство по использованию мультиметра покажет вам, как использовать эти измерители, а также поймет, как они работают. Мы также расскажем о преимуществах и недостатках каждого типа счетчиков.
Перед тем, как использовать какой-либо измеритель, цифровой или аналоговый, на своем автомобиле, рекомендуется прочитать инструкции производителя по эксплуатации. Поскольку большинство аналоговых измерителей требуют от вас внутренних математических расчетов, неплохо иметь четкое представление о том, как работает ваш аналоговый измеритель.Например, измеритель может иметь три диапазона напряжений: 4,0 В, 20 В и 40 В, но только две шкалы: 4,0 В и 20 В. Чтобы использовать диапазон 40 В, вам необходимо умножить показания стрелки на 4,0. Шкала V на 10 (или, если на то пошло, шкала 20 В на 2).
Посмотрите наш высококачественный мультиметр в продаже в нашем интернет-магазине. Цифровые измерители
проще в использовании и считывать, потому что большинство из них автоматически выполнят настройки за вас в зависимости от того, где у вас установлен переключатель или режим. Эти измерители стиля с автоматическим определением дальности отлично подходят для среднего повседневного механика теневого дерева.Большинство цифровых измерителей требуют от оператора выбора правильного диапазона. Если вы собираетесь научиться пользоваться мультиметром, неплохо понять, какие единицы измерения определяет данный мультиметр.
Символы электрических единиц измерения:
- M для мега или миллионов
- K на килограммы или тысячу
- м для милли или тысячных
- u для микро или одномиллионной
Существует три различных типа измерителей, которые вы можете использовать для проверки цепей и электрических соединений в вашем автомобиле.Существуют вольтметры, амперметры и омметры, и все эти тестеры или мультиметры могут подключаться к цепям и считывать их по-разному.
Мультиметры всех трех типов имеют разные функции и цели, давайте рассмотрим все три и объясним, что они делают.
Конечно, когда вам нужен лучший мультиметр, мы продаем его всего за 25 долларов, который соответствует всем вашим потребностям.
Что такое вольтметр?
Вольтметры измеряют напряжение или падение напряжения в цепи при подключении к ней.Падение напряжения может быть использовано для обнаружения чрезмерного сопротивления в цепи, которое может привести к снижению производительности или неправильной работе. Отсутствие напряжения в данной точке может указывать на обрыв цепи или заземления или даже на обрыв провода или жгута.
Поскольку вольтметры должны подключаться параллельно устройству или схеме, чтобы измеритель мог отводить небольшой ток, они не всегда идеальны для тестирования. При тестировании автомобильной цепи всегда рекомендуется использовать положительный или красный вывод к цепи, ближайшей к положительной стороне батареи.В то время как отрицательный или черный провод подключен к земле или отрицательной стороне цепи.
Если вольтметр подключен последовательно, его высокое сопротивление снизит ток цепи и приведет к ошибочным показаниям. Поскольку вольтметры всегда подключаются к цепи параллельно, они становятся частью цепи и уменьшают общее сопротивление цепи. Это важно помнить в зависимости от типа тестирования, которое вы будете выполнять для своей схемы. Обязательно ознакомьтесь со спецификациями производителя в их руководстве, чтобы определить, имеет ли ваш вольтметр сопротивление, слишком низкое для вашей цепи.
Ложные показания могут возникать из-за того, что вольтметр не соответствует сопротивлению в вашей цепи. Ошибочные показания могут возникать, когда измеритель изменяет схему, уменьшая сопротивление, что увеличивает ток в цепи. Эффект, который вольтметр оказывает на цепь, к которой он подключен, иногда называют «эффектом нагрузки» измерителя. Воздействие нагрузки, которое вольтметр оказывает на цепь, определяется общим сопротивлением цепи по отношению к импедансу вольтметра
.
У каждого вольтметра есть импеданс, который представляет собой внутреннее сопротивление измерителя.Импеданс обычного аналогового вольтметра выражается в «омах на вольт». Величина сопротивления аналогового вольтметра изменяется в зависимости от шкалы, на которой он расположен.
Нужен мультиметр всего за 25 долларов ?? Проверить здесь! Цифровые вольтметры
, с другой стороны, имеют фиксированный импеданс, который не меняется от шкалы к шкале и обычно составляет 10 МОм или более. Импеданс — это самая большая разница между аналоговыми и цифровыми вольтметрами. Поскольку большинство цифровых вольтметров имеют в 50 раз больший импеданс, чем аналоговые вольтметры, цифровые измерители более точны при измерении напряжения в цепях с высоким сопротивлением.
Амперметры измеряют силу тока или ток в цепи и предоставляют информацию о потребляемом токе, а также целостности цепи. Большой ток указывает на короткое замыкание, непреднамеренное заземление или неисправный компонент. Из-за какого-то дефекта сопротивление цепи снизилось. Низкий ток может указывать на высокое сопротивление, плохое соединение в цепи или разряженный аккумулятор. Отсутствие тока указывает на обрыв цепи или потерю питания в цепи или тестируемом датчике.
Амперметры могут быть сложными в использовании, потому что они всегда должны быть подключены последовательно со схемой, а не параллельно. Это означает, что для считывания ток цепи датчика должен проходить через ваш счетчик. Этот вид теста наиболее распространен, когда вам нужно проверить контакт датчика, например, цепь TPS или MAF.
Как проверить Mustang MAF
Амперметр — еще один мультиметр, который может пригодиться вам, если вы прочитаете инструкции производителя. Зная, каков максимальный рейтинг вашего амперметра и какое внутреннее сопротивление присутствует в амперметре, вы гарантируете, что вы не перегрузите или не взорвите измеритель и / или не повредите датчик или цепь, с которыми вы работаете.
Когда дело доходит до цифровых и аналоговых дебатов об амперметрах, между ними нет особой причины или разницы. Цифровые измерители часто способны измерять малые токи, вплоть до микроампер, и часто имеют встроенные отказоустойчивые механизмы. Как и большинство цифровых измерителей, их проще использовать, потому что они дают определенное значение, избавляя от необходимости интерпретировать стрелку аналогового измерителя на его шкале.
Омметр питается от внутренней батареи, которая прикладывает небольшое напряжение к цепи или компоненту и измеряет, сколько тока проходит через цепь или компонент.Затем он отображает результат как сопротивление. Омметры используются для проверки целостности цепи и измерения сопротивления компонентов.
Нулевое сопротивление указывает на короткое замыкание, а бесконечное сопротивление указывает на обрыв в цепи или устройстве. Показание выше, чем указано в спецификации, указывает на неисправный компонент или проблему с высоким сопротивлением, такую как обгоревшие контакты, корродированные клеммы или ослабленные соединения. Омметры, поскольку они имеют автономное питание, никогда не должны подключаться к цепи с питанием, так как это может привести к перегоранию предохранителя в измерителе и повреждению его батареи.
Цифровые омметры
более удобны и не требуют калибровки, как их аналоговые собратья. Из-за внутренней батареи аналоговые омметры необходимо часто калибровать из-за постоянно меняющегося состояния заряда внутренней батареи.
Счетчики такого типа не подходят для тестирования компонентов с низким сопротивлением и сильным током, таких как стартер или генератор переменного тока. Поскольку они потребляют лишь небольшое количество энергии от внутренних батарей, определение точек с высоким сопротивлением с помощью омметра невозможно.
Вот и все для нашего праймера «Как использовать мультиметр», для получения дополнительной информации, DIY и How To подпишитесь на My Pro Street сегодня.
Нравится:
Нравится Загрузка …
Переделка гальванометра в амперметр и вольтметр | Примечания, видео, контроль качества и тесты | 12 класс> Физика> Схема постоянного тока
Преобразование гальванометра в амперметр и вольтметр
Преобразование гальванометра в амперметр и вольтметр
Преобразование гальванометра в амперметр
преобразование гальванометра в амперметр
Амперметр — это прибор, используемый для измерения тока, проходящего через цепь.Гальванометр можно превратить в амперметр, подключив параллельно гальванометру низкоомный шунт.
Пусть G — сопротивление гальванометра, I — максимальный ток, измеряемый амперметром, а I g — максимальный ток, который может пройти через гальванометр. Тогда (I-I g ) — это ток, проходящий через шунт, S.
Поскольку G и S соединены параллельно,
\ begin {align *} \: \ text {p.d. поперек S} = \ text {p.d. поперек G} \\ (I — I_g) S & = I_g G \\ S & = \ frac {I_g} {I — I_g} \ times G \\ \ end {align *}
Это значение шунта, который подключен параллельно гальванометру, и это соединение преобразуется в амперметр диапазона (0 — I) ампер. Эффективное сопротивление R A амперметра равно
\ begin {align *} \ frac {1} {R_A} & = \ frac {1} {G} + \ frac {1} {S} \\ \ text {or} \: R_A & = \ frac {GS} {G + S} \\ \ end {align *}
Итак, сопротивление амперметра меньше, чем S.Поскольку S имеет низкое сопротивление, сопротивление амперметра R A очень низкое, и когда он включен последовательно в цепи, это не повлияет на ток, проходящий через цепь.
Преобразование гальванометра в вольтметр
Преобразование гальванометра в вольтметр
Вольтметр — это устройство, используемое для измерения разности потенциалов между двумя точками в цепи. Гальванометр можно преобразовать в вольтметр, подключив последовательно к гальванометру резистор с высоким сопротивлением, называемый умножителем.
Пусть G — сопротивление гальванометра, а I g — максимальное отклонение гальванометра. Для измерения максимального напряжения V с помощью вольтметра последовательно подключают высокое сопротивление R. Итак,
\ begin {align *} V & = I_g (R + G) \\ \ text {или,} \: I_g R & = V — I_g G \\ \ text {or,} \: R & = \ frac {V} {I_g} — G \\ \ end {align *}
Это уравнение дает значение сопротивления R, которое последовательно подключено к гальванометру и преобразуется в вольтметр с диапазоном 0 — V вольт.Эффективное сопротивление вольтметра R v = R + G. Поскольку R высокое, сопротивление вольтметра R v высокое и он не будет потреблять большой ток из цепи.
Омметр
Омметр
Омметр — это устройство, которое используется для измерения сопротивления. Он состоит из измерителя, резистора и источника, подключенных последовательно, как показано на рисунке. Измеряемое сопротивление R подключается между клеммами x и y. Серия R переменная, она регулируется так, чтобы при коротком замыкании клемм x и y (т.е.е. когда R = 0), счетчик отклоняется на полную шкалу. Когда к клеммам x и y ничего не подключено, так что цепь между x и y разомкнута (т.е. когда R → ∞), нет тока и отклонения. Для любого значения R отклонение измерителя зависит от значения R, и шкала измерителя может быть откалибрована для чтения сопротивления, поэтому эта шкала показывает обратное значение по сравнению со шкалой, показывающей ток.
Делитель потенциала
Делитель потенциала
Делитель потенциала — это расположение резисторов, включенных последовательно через заданную p.d. чтобы обеспечить известную долю разности потенциалов. На рисунке показан делитель потенциала с сопротивлением R 1 и R 2 поперек п.д. of V.
\ begin {align *} \ text {Текущий ток, I в цепи определяется как} \\ I & = \ frac {V} {R_1 + R_2} \\ \ text {Тогда p.d. в поперечном направлении,} \: R_1, V_1 = IR_1 = \ frac {R_1} {R_1 + R_2} V \\ \ text {Доля V, полученная в поперечном направлении} \: R_1 \ text {is} \: \ frac {R_1} { R_1 + R_2} \\ \ text {If} \: R_1 = 10 \ mho \ text {и} \: R_2 = 90 \ mho, \ text {then} \: V_1 = \ frac {10} {90 + 10} V = \ frac {10 V} {100} = \ frac {V} {10} \\ \ end {align *}
В качестве делителя потенциала можно использовать резистор со скользящим контактом, как показано на рисунке.Такое расположение обеспечивает непрерывно изменяемый p.d. от нуля до полной стоимости предложения.
Ссылка
Ману Кумар Хатри, Манодж Кумар Тапа, Бхеша Радж Адхикари, Арджун Кумар Гаутам, Парашу Рам Пудел. Принципы физики . Катманду: публикация Ayam PVT LTD, 2010.
S.K. Гаутам, Дж. М. Прадхан. Учебник по физике . Катманду: публикация Сурьи, 2003.
.
Измерение напряжения с помощью Arduino
Создано: 23 Май 2013
ARDUINO аналоговых входов могут быть использованы для измерения напряжения постоянного тока от 0 до 5 В (на 5V Arduinos, такие как Arduino Uno при использовании стандартного аналогового 5V опорного напряжения).
Диапазон, в котором Arduino может измерять напряжение, можно увеличить, используя два резистора для создания делителя напряжения. Делитель напряжения уменьшает измеряемое напряжение в пределах диапазона аналоговых входов Arduino. Затем код в скетче Arduino используется для расчета фактического измеряемого напряжения.
Это позволяет измерять напряжения выше 5 В.
В этом видео показано, как Arduino используется для измерения различных напряжений:
Принцип работы
Входное сопротивление
Цифровой мультиметр для измерения постоянного напряжения обычно имеет входное сопротивление 10 МОм или больше.
Это означает, что сопротивление между двумя щупами мультиметра составляет 10 МОм или более.
Желателен высокий входной импеданс для вольтметра (или мультиметра на шкале напряжения), поскольку чем выше входное сопротивление, тем меньше вероятность того, что мультиметр повлияет на измеряемую цепь или изменит ее.
Измерение напряжения на компоненте в цепи с помощью мультиметра с входным сопротивлением 10 МОм аналогично подключению резистора 10 МОм к компоненту.
Если вольтметр имеет низкий входной импеданс, скажем 10 кОм, и измеряется напряжение на резисторе 10 кОм, мультиметр фактически изменяет значение резистора на 5 кОм (два резистора по 10 кОм, включенные параллельно = сопротивление 5 кОм). Поэтому мультиметр изменил схему и, возможно, измеряемое напряжение.
Таким образом, в нашей схеме делителя напряжения желателен высокий входной импеданс, если импеданс этого «вольтметра» будет влиять на измеряемую цепь.
Как правило, однако, устройство с высоким входным импедансом обычно воспринимает больше шума или помех (EMI), чем устройство с низким входным импедансом.
Схема делителя напряжения
Схема делителя напряжения, состоящая из двух последовательно соединенных резисторов, будет делить входное напряжение, чтобы довести его до диапазона аналоговых входов Arduino.
Схема, показанная ниже, делит входное напряжение на 11 (от батареи в качестве примера измеряемого входного напряжения).
Схема с конкретными показанными значениями имеет входное сопротивление 1 МОм + 100 кОм = 1,1 МОм и подходит для измерения напряжения постоянного тока примерно до 50 В.
Схема делителя напряжения
Arduino
Меры предосторожности
Общие основания
Если Arduino питается от внешнего источника питания или USB-кабеля (т.е.не питается от изолированной батареи или другого изолированного источника питания), схема может иметь общее заземление или соединение 0 В с тестируемой схемой.
Если соединение GND Arduino подключено к любой другой части тестируемой цепи, кроме GND, то это то же самое, что и замыкание этой части цепи на GND.
GND Arduino похож на отрицательный или общий (COM) вывод мультиметра, за исключением того, что он должен считаться постоянно подключенным к GND тестируемой цепи в целях безопасности, если только Arduino или тестируемая цепь не полностью изолированные и «плавающие».
Защита входа
Значения резистора на принципиальной схеме выше обеспечивают некоторую защиту от перенапряжения при измерении низких напряжений, таких как 5 В, 9 В или 12 В. Поэтому, если случайно измеряется напряжение, скажем, 30 В, аналоговый входной вывод Arduino не сработает.
Любое напряжение выше 55 В может повредить Arduino. Точка на цепи резисторного делителя, подключенная к аналоговому выводу Arduino, эквивалентна входному напряжению, деленному на 11, поэтому 55 В ÷ 11 = 5 В. Другими словами, при измерении 55 В аналоговый вывод Arduino будет иметь максимальное напряжение 5 В.
Обеспечение этой базовой защиты от перенапряжения осуществляется за счет неиспользования всего 10-битного диапазона аналогового входного АЦП, если нужно измерять только более низкие напряжения, а изменения примерно на 0.054V все еще можно измерить.
Никакая другая защита от скачков напряжения, обратного напряжения или напряжений выше 55 В в схеме не показана. Обзоры вольтметра переменного тока
— интернет-магазины и отзывы на схема вольтметра переменного тока на AliExpress
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для схемы вольтметра переменного тока. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress.У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта лучшая схема вольтметра переменного тока вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели схему вольтметра переменного тока на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в схеме вольтметра переменного тока и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести ac voltmeter circuit по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Клуб электроники
— напряжение и ток
Клуб электроники — напряжение и ток
Следующая страница: Метры
См. Также: Мультиметры | Закон Ома
Напряжение и ток жизненно важны для понимания электроники, но их довольно сложно понять, потому что мы не можем видеть их напрямую.
Напряжение — это причина, ток — это следствие
Напряжение пытается заставить ток течь, и ток будет течь, если цепь замкнута.
Напряжение иногда называют «толчком» или «силой» электричества,
на самом деле это не сила, но это может помочь вам представить, что происходит.
Возможно наличие напряжения без тока, но ток не может течь без напряжения.
Напряжение и ток
Переключатель замкнут, образуя замкнутую цепь
, поэтому может течь ток
.
Напряжение, но без тока
Переключатель разомкнут, поэтому
цепь разорвана и ток
не может течь.
Нет напряжения и тока
Без элемента
нет источника напряжения, поэтому ток
не может течь.
Напряжение, В
- Напряжение — это мера энергии , переносимой зарядом .
Строго говоря: напряжение — это «энергия на единицу заряда». - Собственное название напряжения — разность потенциалов или p.d. для краткости,
но в электронике этот термин используется редко. - Напряжение подается от батареи (или источника питания).
- Напряжение используется в компонентах , но не в проводах.
- Мы говорим, что напряжение на компоненте.
- Напряжение измеряется в В , В .
- Напряжение измеряется с помощью вольтметра , подключенного по параллельно .
- Символ В используется для обозначения напряжения в уравнениях.
Подключение вольтметра параллельно
Напряжение в точке и 0 В (ноль вольт)
Напряжение — это разница в между двумя точками , но в электронике мы часто ссылаемся на
напряжение в точке означает разность напряжений между этой точкой и контрольной точкой 0 В (ноль вольт).
Нулевое напряжение может быть в любой точке цепи, но для согласованности обычно это
отрицательная клемма аккумулятора или источника питания .Вы часто будете видеть принципиальные схемы
помечен как 0В в качестве напоминания.
Возможно, вам будет полезно думать о напряжении как о высоте в географии. Ориентир
нулевой высоты — это средний (средний) уровень моря, и все высоты отсчитываются от этой точки.
Ноль вольт в электронной схеме подобен среднему географическому уровню моря.
Нулевое напряжение для цепей с двойным питанием
Для некоторых цепей требуется двойной источник питания с тремя соединениями питания , как показано на
диаграмма.Для этих цепей эталонной точкой нулевого напряжения является средняя клемма между
две части поставки.
На сложных принципиальных схемах с двойным питанием символ заземления часто используется для обозначения
подключение к 0В, это помогает уменьшить количество проводов, нарисованных на схеме.
На схеме показано двойное питание ± 9 В, средняя клемма — 0 В.
Ток, I
- Current — это скорость потока заряда .
- Текущий не израсходован , то, что течет в компонент, должно вытекать.
- Мы говорим ток через компонент.
- Ток измеряется в ампер (ампер) , A .
- Ток измеряется амперметром , подключенным к серии .
Для последовательного подключения необходимо разорвать цепь и поставить амперметр.
восполните зазор, как показано на схеме. - Символ I используется для тока в уравнениях.
Почему я использовал текущую букву? … см. FAQ.
1А (1 ампер) — довольно большой ток для электроники, поэтому часто используется мА (миллиампер).
м (милли) означает тысячную:
1 мА = 0,001 А или 1000 мА = 1 А
Необходимость разрыва цепи для последовательного подключения означает, что амперметры затруднены
для использования в паяных схемах. Большинство испытаний электроники проводится с помощью вольтметров, которые могут
быть легко подключенным без мешающих цепей.
Последовательное подключение амперметра
Напряжение и ток для компонентов серии
- Сумма напряжений составляет для компонентов, соединенных последовательно.
- Токи одинаковы через все компоненты, соединенные последовательно.
В этой схеме 4 В на резисторе и 2 В на светодиоде складываются.
к напряжению батареи: 2В + 4В = 6В.
Ток через все части (аккумулятор, резистор и светодиод) составляет 20 мА.
Напряжение и ток для компонентов, подключенных параллельно
- Напряжения одинаковы на всех компонентах, подключенных параллельно.
- Сумма токов составляет для компонентов, соединенных параллельно.
В этой цепи батарея, резистор и лампа имеют напряжение 6 В.
Ток 30 мА через резистор и ток 60 мА через лампу складываются
к току 90мА через аккумулятор.
Следующая страница: Метры | Исследование
Политика конфиденциальности и файлы cookie
Этот сайт не собирает личную информацию.Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет
используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому.
На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на
рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден.
Рекламодателям не передается никакая личная информация.
Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов.
(включая этот), как объяснил Google.
Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста
посетите AboutCookies.org.
electronicsclub.info © Джон Хьюс 2020
Веб-сайт размещен на Tsohost
.