Меню

Каким прибором измеряется напряжение начертите электрическую схему включения прибора

Как измерять напряжение?

Тусклый свет от приборов освещения или отказ стиральной машины выполнять свои функциональные обязанности свидетельствует о возможном падении питающего напряжения ниже нормы. В таких случаях необходимо произвести измерение напряжения, что позволит определить его соответствие заданному номиналу электрической сети.

Такая же процедура производится при ремонте электронных приборов, где измеряется падение напряжения на радиодеталях и отдельных участках цепи. Данная процедура выполняется довольно легко, но без понимания физики процесса и особенностей проведения замеров, человек рискует не только повредить дорогостоящее оборудование, но и получить электротравму, поэтому далее мы рассмотрим основные принципы измерения.

Используемые приборы

В каждом доме прибор учета электроэнергии находится в состоянии постоянного измерения переменного напряжения, но крайне редко эти данные где-либо отображаются. Некоторые из них подключаются напрямую, другие через измерительные трансформаторы.

В практических целях для измерения уровня напряжения могут применяться:

  • Вольтметры;
  • Мультиметры
  • Осциллографы.

Вольтметр представляют собой устройство для проверки разности потенциалов. На практике могут встречаться как цифровые, так и аналоговые вольтметры, на которых измеряемое напряжение отображается на дисплее или посредством отклонения стрелки на циферблате соответственно.

Важными параметрами при выборе как электронного, так и стрелочного вольтметра являются единицы измерений (мВ, В, кВ), рабочий диапазон и класс точности. Однако сфера их применения ограничена и применяется, чаще всего, для лабораторных исследований, поскольку в бытовых и производственных нуждах содержать один прибор для измерения одной электрической величины нецелесообразно.

Мультиметр или цифровой тестер является более универсальным прибором, который может работать с несколькими параметрами: электрическим током, сопротивлением, частотой, температурой, напряжением и т.д. Для измерения напряжения мультиметр переключается в режим вольтметра, щупы подключаются к соответствующим разъемам. Конструктивно встречаются и цифровые и аналоговые модели, в некоторых из них можно переключать диапазон измерений, выбирать род тока, в других мультиметрах все эти величины могут подбираться автоматически.

Осциллограф – это довольно сложный прибор для измерения разности потенциалов, так как в нем на цифровом или аналоговом дисплее выводится кривая измеряемой величины. При этом можно растянуть или сократить диапазон частот, чтобы рассмотреть форму импульсных напряжений, длительность импульсов, нарастание и провалы в кривой функции. Поэтому осциллограф для измерения напряжения применяется в электрических цепях и приборах высокой точности, при изготовлении и проверке радиодеталей и т.д. Мало кто держит дома осциллограф из-за высокой стоимости и сложности выполнения операций.

Измерение напряжения в сети

Чтобы правильно выполнить измерение напряжения необходимо четко представлять принцип и объект исследования. Поэтому следует отметить, что напряжение представляет собой такую электрическую величину, которая показывает разность заряда между двумя электрическими точками. К примеру, если в одной точке заряд составит +35 В, а в другой +310 В, то разница между этими точками составит 310 – 35 = 275 В, это и будет напряжение. Соответственно измерение напряжения может производиться только относительно чего-то, поэтому используются сразу две точки.

Если говорить о падении напряжения на каком-либо объекте или участке цепи, то измерение напряжения проводиться относительно концов прибора или цепи, точек подключения и т.д. При этом важно учитывать, что цифровой вольтметр или мультиметр в режиме измерения считается бесконечным сопротивлением или разрывом в цепи.

Падение напряжения возможно только при условии протекания тока, поэтому подключение вольтметров последовательно с измеряемым объектом недопустимо, так как через него перестанет протекать ток. Аналоговый или электронный вольтметр должен подключаться только параллельно по отношению к измеряемому сигналу.

С практической точки зрения следует заметить, что аналоговые модели измерительных приборов имеют входное сопротивление равное 10 – 20 кОм, а современные мультиметры могут похвастаться 1МОм. Так как через сопротивление на входе в измерительное устройство может протекать ток утечки, этот делитель напряжения будет обуславливать снижение точности измерений. Поэтому чем ближе сопротивление на входе к бесконечности, тем более точный прибор вы используете.

Важно отметить, что замеры производятся под напряжением, из-за чего присутствует угроза поражения электротоком. Поэтому важно соблюдать элементарные меры предосторожности. Далее рассмотрим порядок выполнения измерения для постоянного и переменного напряжения.

Постоянного тока

Для цепи постоянного тока расмотрим порядок измерения напряжения при помощи цифрового мультиметра. Для этого:

  1. Переведите переключатель мультиметра в положение для постоянного напряжения. На панели обозначается латинской буквой V со значком « = », знаками «+ и – », также может обозначаться аббревиатурой DC.
  2. Выберете нужный предел измерения, который будет максимально приближен к предполагаемому номиналу, но выше измеряемого.
  3. Установите щупы в соответствующие разъемы – черный к выводу COM, красный к выводу V.
  4. Приложите щупы мультиметра сразу к двум точкам – красный к плюсу, черный к минусу. Если вы заранее не знаете положение потенциалов, и показание прибора имеет отрицательное значение, нужно просто поменять полярность подключения.
Читайте также:  Какие признаки при стенокардии напряжения дают основание заподозрить возникновение инфаркта миокарда

На дисплее вы увидите показания вольтметра, если значение слишком малое, переключите ручку на меньший предел измерений. Прикладывая щупы, создавайте хорошее усилие, чтобы избежать большого переходного сопротивления, иначе они внесут ощутимую погрешность измерений.

Переменного тока

В цепи переменного тока бытовой цепи важно учитывать ее опасность из-за номинала в 220/380 В. Поэтому при невозможности подключения мультиметра непосредственно в процессе эксплуатации, его присоединение должно выполняться при отключенном напряжении при помощи «крокодилов».

В остальном процесс измерения идентичен:

    Переключите ручку мультиметра в положение для измерения переменного напряжения. На панели оно обозначается как V со значком «

» или аббревиатурой AC.

  • Установите ручкой деление на нужный предел по принципу ближайшего большего потенциала относительно измеряемого номинала.
  • Выполните подключение щупов к соответствующим выводам: черный к выводу COM, красный к выводу V.
  • Подключите измерительный прибор к нужному устройству, заметьте, что полярность щупов здесь значения не имеет.
  • На дисплее у вас отобразится действующее значение разности потенциалов, именно оно и является основным для всех расчетов. Но, помимо этого существует и амплитудное значение, которое больше действующего на √2 раз или 1,41 раза.

    Реальные примеры измерения напряжения

    Наиболее простым примером измерения напряжения в бытовых условиях является пальчиковая батарейка. В ней вам необходимо приложить черный щуп к выводу «– », а красный к выводу « + », позицию переключателя установить на 2 В постоянного напряжения.

    Если показания для батарейки 1,5 В будут в пределах от 1,6 до 1,2 В, то такой источник питания считается пригодным для всего оборудования, в случае снижения значений до 1 – 0,7 В, от батарейки будут запускаться импульсные устройства, к примеру, часы. Если вольтметр покажет 0,6 В и менее, разряд достиг критического значения.

    При измерении разности потенциалов в бытовой сети, вам следует коснуться щупами контактов розетки. Так как изолированная часть щупа имеет ограничительное кольцо, за которым расположен длинный стержень, вы можете безопасно проникнуть в розетку, не рискуя прикоснуться к токоведущим элементам. Допустимыми считаются отклонения от номинала на 10%, то есть от 198 до 142 В.

    Также можно замерить разность потенциалов на выходе автомобильного аккумулятора или на другом элементе цепи электрической проводки. Для этого черный щуп мультиметра устанавливается на «– » клемму аккумулятора, а красный на « + » клемму.

    Если аккумулятор заряжен, то показания вольтметра должны находиться в пределах от 12 до 14 В, но встречаются модели и с большим разбросом. Такое измерение позволяет диагностировать различные причины неполадок.

    Источник

    

    Вольтметр. Прибор для измерения напряжения в электрической цепи

    Все мы знаем, что напряжение в бытовой розетке 220 В (стоит помнить, что не во всех странах). Но ведь оно иногда может быть больше или меньше и возникает логичный вопрос — а как померять напряжение? Для этого нам и нужен вольтметр.

    И так, вольтметр — это прибор, который измеряет разность потенциалов (в Вольтах) или напряжение. Принцип работы классического вольтметра довольно прост — ток, который индуцируется в катушке при подключении к источнику напряжения, создает вращающий момент, который перемешает стрелку электроизмерительного прибора. Отклонение стрелки всегда прямо пропорционально разности потенциалов между измеряемыми точками. Стоит помнить, что вольтметр ВСЕГДА подключается параллельно к цепи, в которой ведется измерение напряжения.

    Обозначение вольтметра в электрической цепи

    В электрических схемах вольтметр всегда представлен в виде круга с двумя клеммами с латинской буквой V внутри:

    Почему вольтметр всегда подключен параллельно?

    Сопротивление у идеального вольтметра равно бесконечности. Но это у идеального, у реального оно значительно меньше, но все еще очень высоко. Поэтому при подключении измерительного прибора в цепь последовательно его показания не будут иметь ничего общего с правдой, а его внутреннее сопротивление окажет существенное влияние на электрическую цепь (практически разрыв цепи из-за большого внутреннего сопротивления).

    Вольтметр всегда подключается параллельно цепи, так что падение напряжения на измерительном приборе никак не влияет на работу электрической цепи. Также если измерительный прибор является многопредельным (например 3, 15, 75 и 150 В), при переключении предела последовательно катушке измерения вводится добавочное сопротивление (как правило оно уже установлено в корпусе прибора, но стоит уточнить это в техпаспорте), которое предохраняет измерительную катушку электрического прибора от токов выше номинального и обеспечивают точность измерения.

    Почему вольтметр имеет большое сопротивление?

    Вольтметр имеет очень высокое внутреннее сопротивление, потому что он измеряет разность потенциалов между двумя точками цепи. Вольтметр не влияет на ток измеряемой цепи.

    Читайте также:  Volt control aqua stop можете замечать каждом перепаде напряжения ваш

    Если измерительный прибор имеет низкое сопротивление, через него будет проходить ток (согласно первому закону Кирхгофа ток будет распределяться между двумя ветвями цепи — часть тока будет протекать через нагрузку, а часть через вольтметр, именно поэтому его сопротивление должно быть как можно больше — чтоб минимизировать ток), и на выходе мы получим неверный результат. Большое сопротивление вольтметра не позволяет току проходить через него (разрыв цепи), и, таким образом, получают показания напряжения.

    Какие бывают типы вольтметров

    Вольтметры, как и любые другие электроизмерительные приборы, классифицируются в зависимости от назначения и конструкции. Более подробно на рисунке ниже:

    Вольтметр с подвижной катушкой и с постоянными магнитами (PMMC)

    Такой прибор работает по магнитоэлектрическому принципу. В двух словах это означает следующее — в постоянное магнитное поле помещается катушка измерительного прибора, которая подключается к электрической цепи, в которой проводится измерение. При протекании тока через катушку электромагнитная сила создаст вращающий момент, который повернет
    стрелку измерительного прибора на определенный угол.

    Вольтметр с подвижной катушкой и с постоянными магнитами (PMMC) используется только в сетях постоянного тока. Такой тип устройства имеет очень низкое энергопотребление и очень высокую точность. Единственным его недостатком является стоимость.

    Электромагнитный вольтметр (MI вольтметр)

    Электромагнитный вольтметр может использоваться для измерения как постоянного, так и переменного напряжения. В таком типе приборов отклонение стрелки зависит от напряжения катушки. Электромагнитные вольтметры разделяют на два типа:

    • электромагнитный измерительный прибор с плоской катушкой.
    • электромагнитный измерительный прибор с круглой катушкой.

    Электродинамический вольтметр

    Электродинамический вольтметр используется для измерения напряжения цепи переменного и постоянного тока. В приборах этого типа калибровка одинакова как для измерения переменного, так и постоянного тока.

    Вольтметр с выпрямительной системой

    Такой тип прибора используется в цепях переменного тока для измерения напряжения. Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный ток, после чего сигнал постоянного тока измеряется прибором с подвижной катушкой и с постоянными магнитами.

    Аналоговый вольтметр

    Аналоговый вольтметр используется для измерения переменного и постоянного напряжения. Он отображает показания через указатель, который зафиксирован на калиброванной шкале. Отклонение указателя зависит от крутящего момента, действующего на него. Величина развиваемого крутящего момента прямо пропорциональна измеряемому напряжению.

    Цифровой вольтметр

    Вольтметр, который отображает показания в числовой форме, известен как цифровой вольтметр. Цифровой вольтметр дает достаточно точный результат.

    Прибор, который измеряет постоянное напряжение, известен как вольтметр постоянного напряжения, а вольтметр переменного напряжения используется в цепи переменного тока для измерения переменного напряжения.

    Источник

    Схемы включения приборов для выполнения различных измерений

    date image2020-06-29
    views image1050

    facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

    Краткий курс лекций на 15.04.2020г.

    ПМ. 01. Организация технического обслуживания и ремонта электрического и электромеханического оборудования

    МДК.01.03. «Электрические машины и аппараты»

    Тема №1

    Для чего служит дроссель,стартер,конденсатор в схеме включения люминисцентных ламп

    Стартер представляет собой тепловое реле, помещенное в баллон, заполненный неоном. При включении лампы в питающую сеть на электроды стартера подается полное напряжение сети. Биметаллический электрод стартера 8, нагреваясь, изгибается, касается электрода 9 и замыкает цепь тока, разогревающего катоды лампы. Далее, тлеющий разряд в баллоне стартера прекращается, электрод 8 охлаждается и выпрямляется, размыкая цепь. Полное напряжение цепи, уве­личенное вследствие самоиндукции дросселя 5, оказывается приложенным между разогретыми катодами трубки, Ъ которой возникает .разряд.

    Тлеющий разряд не возникает в стартере повторно, потому что напряжение на трубке при наличии в ней дугового разряда меньше напряжения, необходимого для возникновения тлеюще­го разряда в стартере. Дроссель 5, кроме повышения напряже­ния на лампе при зажигании, стабилизирует ток лампы при нормальной работе. Последнее необходимо, так как напряжение между электродами лампы уменьшается при росте силы тока, что присуще дуговому разряду. Конденсатор 6 служит для предотвращения радиопомех, а конденсатор 7 — для компен­сации отстающего от напряжения сети реактивного тока. Лю­минесцентные лампы изготовляются мощностью от 3 до 80 Вт на напряжения 127 и 220 В.

    Тема №2

    Схемы включения приборов для выполнения различных измерений

    ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА

    Амперметр включается в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, силу

    При включении амперметра в электрическую цепь необходимо знать:

    1.Амперметр включается в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, силу тока в котором необходимо измерить

    2.При подключении надо соблюдать полярность: «+» амперметра подключается к «+» источника тока, а «минус» амперметра — к «минусу» источника тока.

    Для измерения силы тока в электрических цепях служат амперметры, миллиамперметры и микроамперметры различных систем. Их включают в цепь последовательно, и через прибор проходит весь ток, протекающий в цепи. При различных электрических измерениях весьма важно, чтобы измерительный прибор как можно меньше изменял электрический режим цепи, в которую его включают. По этой причине амперметр должен обладать незначительным сопротивлением по сравнению с сопротивлением цепи. При измерениях в цепях постоянного тока целесообразно пользоваться приборами магнитоэлектрической системы, а в цепях переменного тока можно пользоваться приборами любой другой системы. Для расширения пределов измерения амперметров применяются так называемые шунты (Рис. 3.7), благодаря которым в прибор ответвляется лишь часть измеряемого тока. Шунт представляет собой сопротивление, включаемое последовательно в цепь измеряемого тока, амперметр же включается параллельно шунту Шунты изготовляются обычно из манганина, обладающего малым температурным коэффициентом, благодаря чему его сопротивление практически остается постоянным. По отношению к прибору шунты бывают внутренние и наружные. Кроме того, в переносных амперметрах часто применяются многопредельные шунты.

    Читайте также:  Чем измерить напряжение аккумулятора автомобиля зимой

    ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

    Для измерения напряжения существуют специальный измерительный прибор — вольтметр

    При в включении вольтметра в электрическую цепь необходимо соблюдать два правила: — вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором будет измеряться напряжение; — соблюдать полярность: + вольтметра на + источника,а «минус» вольтметра — на «минус» источника.

    Для измерения напряжения служат вольтметры, милливольтметры и микровольтметры различных систем. Эти приборы включают параллельно нагрузке, а потому сопротивление их должно быть как можно больше. В связи с этим уменьшается достоверность про изведенного измерения. Для расширения пределов измерения вольтметра к обмотке измерительного механизма последовательно присоединяют многоомное сопротивление (Рис.3.8), носящее название добавочного сопротивления.

    Для измерения тока и напряжения в цепях переменного тока применяют электромагнитные и электродинамические приборы (амперметры и вольтметры).

    Достоинством электромагнитных приборов является большая перегрузочная способность, возможность измерения токов больших величин без трансформаторов тока, простота конструкции и низкая стоимость. К недостаткам относят неравномерность шкалы и низкая чувствительность, особенно в начале шкалы, низкая точность измерений. Электродинамические амперметры и вольтметры более точны и имеют практически равномерную шкалу, но не могут измерять большие токи без трансформаторов тока.

    Измерение мощности

    Для измерения активной мощности применятся ваттметры. Ваттметры имеют две измерительные
    катушки, тока и напряжения. Момент вращения, создаваемый этими катушками, пропорционален
    протекающим через них токам.

    Схема включения ваттметра в трехфазную цепь показана на рисунке Здесь звездочками
    обозначены начала токовой катушки и катушки напряжения. Для измерения реактивной
    мощности токовая обмотка ваттметра включается встречно.

    На трансформаторных подстанциях устанавливаются щитовые амперметры, вольтметры и
    ваттметры. Для измерения тока, напряжения и потребляемой мощности потребителей
    электрической энергии применяют как щитовые, так и переносные приборы. Для измерений этих
    величин в трехфазных сетях рекомендуется применять измерительные комплексы.

    Тема №3

    Меры пожарной профилактики при выполнении электромонтажных и ремонтных работ с употреблением легковоспламеняющихся жидкостей для промывки и пропитки аппаратов и электрических машин

    Легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ) — это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61°С Производственные участки и помещения, в которых хранятся, используются ЛВЖ , должны соответствовать требованиям действующих строительных и санитарных норм и правил проектирования промышленных предприятий. Помещения для проведения работ с применением ЛВЖ должны быть оборудованы автоматическими установками пожаротушения и сигнализации.

    При невозможности полного устранения вредных выделений паров и аэрозолей ЛВЖ в воздух рабочих помещений следует ограничить их распространение применением принудительной вентиляции, не допуская превышения предельно допустимой концентрации (ПДК). При выходе из строя вентиляционной системы все работы с ЛВЖ должны быть прекращены В помещениях, где производятся работы с использованием ЛВЖ , не допускается:

    — выполнение работ с применением огня;

    — применение инструмента, образующего искру и оборудование с неисправной электропроводкой;

    — загромождение и захламление рабочих мест, проходов, а также подходов к средствам пожарной сигнализации и пожаротушения;

    — хранение посторонних пожароопасных материалов;
    — использование ЛВЖ не по назначению (для чистки одежды, оборудования, мытья рук);

    — выполнение работ в одежде, загрязненной пожароопасными веществами;

    — расположение ЛВЖ вблизи отопительных приборов;

    — ремонт оборудования электрической сети и вентиляционных систем, находящихся под напряжением;

    — выливать в канализацию и на землю ЛВЖ и продукты их содержащие.

    Работающие с ЛВЖ должны обеспечиваться средствами индивидуальной защиты в соответствии с «Типовыми нормами бесплатной выдачи рабочим и служащим специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты».

    Количество ЛВЖ на рабочих местах должно быть не более сменной потребности. Складирование ЛВЖ в производственном помещении НЕ ДОПУСКАЕТСЯ
    Для сбора и хранения отходов ЛВЖ должно быть выделено специально оборудованное помещение, оснащенное местными вентиляционными устройствами, средствами пожаротушения и сигнализацией взрывопожароопасности.

    Источник