Меню

Электрометр это прибор для измерения напряжения

Прибор для измерения напряжения. Как измерить напряжение мультиметром

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Основной единицей измерения электрического напряжения является вольт. В зависимости от величины напряжение может измеряться в вольтах (В), киловольтах (1 кВ = 1000 В), милливольтах (1 мВ = 0,001 В), микровольтах (1 мкВ = 0,001мВ = 0,000001 В). На практике, чаще всего, приходится сталкиваться с вольтами и милливольтами.

Существует два основных вида напряжений – постоянное и переменное. Источником постоянного напряжения служат батареи, аккумуляторы. Источником переменного напряжения может служить, например, напряжение в электрической сети квартиры или дома.

Для измерения напряжения используют вольтметр. Вольтметры бывают стрелочные (аналоговые) и цифровые.

На сегодняшний день стрелочные вольтметры уступают пальму первенства цифровым, так как вторые более удобны в эксплуатации. Если при измерении стрелочным вольтметром показания напряжения приходится вычислять по шкале, то у цифрового результат измерения сразу высвечивается на индикаторе. Да и по габаритам стрелочный прибор проигрывает цифровому.

Но это не значит, что стрелочные приборы совсем не применяются. Есть некоторые процессы, которые цифровым прибором увидеть нельзя, поэтому стрелочные больше применяются на промышленных предприятиях, лабораториях, ремонтных мастерских и т.п.

На электрических принципиальных схемах вольтметр обозначается кружком с заглавной латинской буквой « V» внутри. Рядом с условным обозначением вольтметра указывается его буквенное обозначение « PU» и порядковый номер в схеме. Например. Если вольтметров в схеме будет два, то около первого пишут « PU 1», а около второго « PU 2».

При измерении постоянного напряжения на схеме указывается полярность подключения вольтметра, если же измеряется переменное напряжение, то полярность подключения не указывается.

Напряжение измеряют между двумя точками схемы: в электронных схемах между плюсовым и минусовым полюсами, в электрических схемах между фазой и нулем. Вольтметр подключают параллельно источнику напряжения или параллельно участку цепи — резистору, лампе или другой нагрузке, на которой необходимо измерить напряжение:

Рассмотрим подключение вольтметра: на верхней схеме напряжение измеряется на лампе HL1 и одновременно на источнике питания GB1. На нижней схеме напряжение измеряется на лампе HL1 и резисторе R1.

Перед тем, как измерить напряжение, определяют его вид и приблизительную величину. Дело в том, что у вольтметров измерительная часть рассчитана только для одного вида напряжения, и от этого результаты измерений получаются разными. Вольтметр для измерения постоянного напряжения не видит переменное, а вольтметр для переменного напряжения наоборот, постоянное напряжение измерить сможет, но его показания будут не точными.

Знать приблизительную величину измеряемого напряжения также необходимо, так как вольтметры работают в строго определенном диапазоне напряжений, и если ошибиться с выбором диапазона или величиной, прибор можно повредить. Например. Диапазон измерения вольтметра составляет 0…100 Вольт, значит, напряжение можно измерять только в этих пределах, так как при измерении напряжения выше 100 Вольт прибор выйдет из строя.

Помимо приборов, измеряющих только один параметр (напряжение, ток, сопротивление, емкость, частота), существуют многофункциональные, в которых заложено измерение всех этих параметров в одном приборе. Такой прибор называется тестер (в основном это стрелочные измерительные приборы) или цифровой мультиметр.

На тестере останавливаться не будем, это тема другой статьи, а сразу перейдем к цифровому мультиметру. В основной своей массе мультиметры могут измерять два вида напряжения в пределах 0…1000 Вольт. Для удобства измерения оба напряжения разделены на два сектора, а в секторах на поддиапазоны: у постоянного напряжения поддиапазонов пять, у переменного — два.

У каждого поддиапазона есть свой максимальный предел измерения, который обозначен цифровым значением: 200m, 2V, 20V, 200V, 600V. Например. На пределе «200V» измеряется напряжение, находящееся в диапазоне 0…200 Вольт.

Теперь сам процесс измерения.

1. Измерение постоянного напряжения.

Вначале определяемся с видом измеряемого напряжения (постоянное или переменное) и переводим переключатель в нужный сектор. Для примера возьмем пальчиковую батарейку, постоянное напряжение которой составляет 1,5 Вольта. Выбираем сектор постоянного напряжения, а в нем предел измерения «2V», диапазон измерения которого составляет 0…2 Вольта.

Читайте также:  Способы регулирования напряжения возбуждения

Измерительные щупы должны быть вставлены в гнезда, как показано на нижнем рисунке:

красный щуп принято называть плюсовым, и вставляется он в гнездо, напротив которого изображены значки измеряемых параметров: «VΩmA»;
черный щуп называют минусовым или общим и вставляется он в гнездо, напротив которого стоит значок «СОМ». Относительно этого щупа производятся все измерения.

Плюсовым щупом касаемся положительного полюса батарейки, а минусовым — отрицательного. Результат измерения 1,59 Вольта сразу виден на индикаторе мультиметра. Как видите, все очень просто.

Теперь еще нюанс. Если на батарейке щупы поменять местами, то перед единицей появится знак минуса, сигнализирующий, что перепутана полярность подключения мультиметра. Знак минуса бывает очень удобен в процессе наладке электронных схем, когда на плате нужно определить плюсовую или минусовую шины.

Ну а теперь рассмотрим вариант, когда величина напряжения неизвестна. В качестве источника напряжения оставим пальчиковую батарейку.

Допустим, мы не знаем напряжение батарейки, и чтобы не сжечь прибор измерение начинаем с самого максимального предела «600V», что соответствует диапазону измерения 0…600 Вольт. Щупами мультиметра касаемся полюсов батарейки и на индикаторе видим результат измерения, равный « 001». Эти цифры говорят о том, что напряжения нет или его величина слишком мала, или выбран слишком большой диапазон измерения.

Опускаемся ниже. Переключатель переводим в положение «200V», что соответствует диапазону 0…200 Вольт, и щупами касаемся полюсов батарейки. На индикаторе появились показания равные « 01,5». В принципе этих показаний уже достаточно, чтобы сказать, что напряжение пальчиковой батарейки составляет 1,5 Вольта.

Однако нолик, стоящий впереди, предлагает снизиться еще на предел ниже и точнее измерить напряжение. Снижаемся на предел «20V», что соответствует диапазону 0…20 Вольт, и снова производим измерение. На индикаторе высветились показания « 1,58». Теперь можно с точностью сказать, что напряжение пальчиковой батарейки составляет 1,58 Вольта.

Вот таким образом, не зная величину напряжения, находят ее, постепенно снижаясь от высокого предела измерения к низкому.

Также бывают ситуации, когда при измерении в левом углу индикатора высвечивается единица « 1». Единица сигнализирует о том, что измеряемое напряжение или ток выше выбранного предела измерения. Например. Если на пределе «2V» измерить напряжение равное 3 Вольта, то на индикаторе появится единица, так как диапазон измерения этого предела всего 0…2 Вольта.

Остался еще один предел «200m» с диапазоном измерения 0…200 mV. Этот предел предназначен для измерения совсем маленьких напряжений (милливольт), с которыми иногда приходится сталкиваться при наладке какой-нибудь радиолюбительской конструкции.

2. Измерение переменного напряжения.

Процесс измерения переменного напряжения ни чем не отличается от измерения постоянного. Отличие состоит лишь в том, что для переменного напряжения соблюдать полярность щупов не требуется.

Сектор переменного напряжения разбит на два поддиапазона 200V и 600V.
На пределе «200V» можно измерять, например, выходное напряжение вторичных обмоток понижающих трансформаторов, либо любое другое находящееся в диапазоне 0…200 Вольт. На пределе «600V» можно измерять напряжения 220 В, 380 В, 440 В или любое другое находящееся в диапазоне 0…600 Вольт.

В качестве примера измерим напряжение домашней сети 220 Вольт.
Переводим переключатель в положение «600V» и щупы мультиметра вставляем в розетку. На индикаторе сразу появился результат измерения 229 Вольт. Как видите, все очень просто.

И еще один момент.
Перед измерением высоких напряжений ВСЕГДА лишний раз убеждайтесь в исправности изоляции щупов и проводов вольтметра или мультиметра, а также дополнительно проверяйте выбранный предел измерения. И только после всех этих операций производите измерения. Этим Вы убережете себя и прибор от неожиданных сюрпризов.

Читайте также:  Электромеханические стабилизаторы напряжения руселф

А если что осталось не понятно, то посмотрите видеоролик, где показано измерение напряжения и силы тока с помощью мультиметра.

Источник

Что измеряет электрометр и каким он бывает?

Электрометр – что это такое? Существует множество различных типов, начиная от раритетных механических инструментов ручной работы и заканчивая высокоточными устройствами. Современные электрометры и другие измерительные устройства собраны на основе вакуумной трубки или твердотельной технологии. Они могут использоваться для измерения напряжения и заряда с очень малыми токами утечки, вплоть до 1 фемтоампера. Электроскоп является более простым устройством. Он работает по схожим принципам, но показывает только относительные величины напряжений. А что измеряет электрометр и другие приборы?

История этого устройства

Самым первым измерителем потенциала можно назвать «Ранний квадратный» или просто «Квадратный». Хотя этот термин в конечном итоге относился к версии Кельвина, он впервые был использован для описания более простого устройства. А что измеряет электрометр и из чего состоит?

Он изготовлен из вертикального ствола дерева, к которому прикреплен полукруг из слоновой кости. Из центра на шарнире висит легкий пробковый шар. Когда инструмент помещается на заряженное тело, стебель участвует и отталкивает пробковый шар. Величина отталкивания может быть считана с градуированного полукруга, хотя измеренный угол не прямо пропорционален заряду. Среди первых изобретателей были Уильям Хенли и Гораций-Бенедикт де Соссюр.

А кто же был «первопроходцем» у электроскопов?

А электроскоп и электрометр – это что такое и кто из них был лучше? Самый первый электроскоп с золотым листом был однозначно самым первым. Такое устройство можно встретить в реальном мире на некоторых научных конференциях, но в основном он был повсеместно заменен на более технологичную версию. В отличие от электрометра, он чаще исполнял роль датчика, чем измерительного прибора.

Сам инструмент состоит из двух тонких листов золотой фольги, подвешенных к электроду. Когда он заряжается индукцией или контактом, листья приобретают одинаковые электрические заряды и отталкивают друг друга благодаря кулоновской силе. Их разделение является прямым показателем накопленной чистой энергии. На стекло напротив листьев можно наклеить кусочки оловянной фольги, чтобы, когда листья полностью расходятся, они могли попасть в землю. Лепестки могут быть заключены в стеклянный «конверт», что защитить их от сквозняков. Для минимизации утечку заряда данный конверт изолируют. Еще одной причиной утечки является ионизирующее излучение, поэтому для предотвращения ее электрометр должен быть окружен свинцовым экраном.

Инструмент был разработан в XVIII веке несколькими исследователями, среди которых Авраам Беннет и Алессандро Вольта.

Модели от Пельтье и Боненбергера

Измерительное устройство Боненберга состоит из одного золотого листа, подвешенного вертикально между анодом и катодом сухого ворса. Любой заряд, передаваемый сусальному золоту, заставляет его двигаться к одному или другому полюсу. Что измеряет электрометр Боненберга? Знак заряжаемой частицы, а также ее приблизительную величину.

Электрометр Пельтье использует форму магнитного компаса для измерения отклонения, уравновешивая статическую силу с помощью магнитной иглы.

Современные устройства

Современный электрометр – это высокочувствительный вольтметр, входной импеданс которого настолько велик, что ток, протекающий в него, можно считать равным нулю для большинства бытовых задач.

Что измеряет электрометр, и какое у него сопротивление? Фактическое значение входного сопротивления для современных устройств составляет около 10 14 Ом, по сравнению с 10 10 Ом для нановольтметров. Из-за чрезвычайно высокого входного сопротивления, необходимо применять особые конструктивные решения, чтобы избежать утечки тока.

Среди других применений, электрометры используются в экспериментах по ядерной физике, поскольку они способны измерять крошечные заряды, оставленные в веществе при прохождении ионизирующего излучения. Наиболее распространенным применением современных устройств, является измерение излучения с помощью ионизационных камер в таких приборах, как счетчики Гейгера.

Читайте также:  Какие электроустановки напряжением до 1 кв должны проверяться по режиму кз

Клапанный электрометр

Клапанные версии используют специализированную вакуумную трубку с очень высоким коэффициентом усиления и входным сопротивлением. Входной ток может течь в импедансную сетку, и генерируемое таким образом напряжение значительно усиливается в анодной (пластинчатой) цепи. Клапаны, предназначенные для использования с электрометрами, имеют токи утечки всего несколько фемтоампер (10-15 ампер). К таким клапанам следует прикасаться руками в перчатках, так как соли, оставшиеся на стеклянной оболочке, могут создать пути утечки для этих крошечных токов.

В специализированной схеме, называемой «инвертированным триодом», роли анода и сетки меняются местами. Это размещает управляющий элемент на максимальном расстоянии от области пространственного заряда, окружающей нить накала, минимизируя количество электронов, собранных управляющей цепью, и, таким образом, снижая до наименьшего значения входной ток.

Самые современные электрометры

Самые современные измерительные приборы состоят из твердотельного усилителя, использующего один или несколько полевых транзисторов, соединений для подключения внешних измерительных устройств и, как правило, подсоединения. Для твердотельного электрометра фото приведено выше.

Усилитель увеличивает небольшой ток для упрощения процедуры его измерения. Внешние соединения обычно имеют коаксиальную или трехосную конструкцию и позволяют устанавливать диоды или ионизационные камеры для измерения ионизирующего излучения. Подключения к дисплею или аппаратуре для регистрации данных позволяют пользователю просматривать данные или записывать их для последующего анализа.

Электрометры, предназначенные для использования с ионизационными камерами, могут включать в себя высоковольтный источник питания, который также применяются для смещения ионизационной камеры.

Источник



ЭЛЕКТРОМЕТР

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое «ЭЛЕКТРОМЕТР» в других словарях:

электрометр — электрометр … Орфографический словарь-справочник

ЭЛЕКТРОМЕТР — (от электричество, и греч. metreo меряю). Прибор для измерения количества электричества в каком либо теле или вообще напряжения электричества. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЭЛЕКТРОМЕТР от… … Словарь иностранных слов русского языка

электрометр — а, м. électromètre m. Прибор для измерения электрического потенциала. БАС 1. Физики изобрели орудия, служащия к измерению .. разстояний и свойств электрических Громоносных материй. Орудия сии известны под названиями: Электрометр и Громометр. МНИ… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ЭЛЕКТРОМЕТР — ЭЛЕКТРОМЕТР, прибор, снабженный электрическим контуром для измерения разности ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ (напряжений) без заметных потерь тока. Современные электрометры являются усилителями напряжения. см. также РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ, ВОЛЬТМЕТР.… … Научно-технический энциклопедический словарь

ЭЛЕКТРОМЕТР — ЭЛЕКТРОМЕТР, электрометра, муж. (от слова электричество и греч. metreo мерю) (физ.). Прибор для измерения электрического напряжения. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

электрометр — сущ., кол во синонимов: 1 • гигроэлектрометр (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

электрометр — [IEV number 313 01 04] EN electrometer instrument intended to detect or measure a voltage, absorbing negligible energy [IEV number 313 01 04] FR électromètre appareil destiné à détecter ou mesurer une tension,… … Справочник технического переводчика

Электрометр — прибор, служащий для измерения электрического потенциала. Приборы этого рода могут служить для двоякой цели: менее точные, электроскопы, обнаруживают присутствие заряда на теле и дают возможность судить о потенциале тела весьма грубо; более… … Википедия

Электрометр — (от Электро. и . метр прибор, предназначенный для измерения разностей электрических потенциалов, небольших электрических зарядов, очень малых токов (вплоть до 10 15 а) и других электрических величин, когда необходимо обеспечить… … Большая советская энциклопедия

электрометр — elektrometras statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Graduotas elektroskopas. atitikmenys: angl. electrometer vok. Elektrometer, n rus. электрометр, m pranc. électromètre, m … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Источник