Вольтметр и амперметр — это два основных измерительных устройства, которые активно применяются при работе с бытовыми, а также промышленными электросетями. Они нужны для контроля напряжения и силы тока, которыми обладает сеть, что позволяет своевременно узнавать о проблемах в ней — коротком замыкании, перенапряжении и т.д. Правильное подключение вольтметра и амперметра дает представление и о необходимости проведения ремонта или поиска поломки в сети, которая пока работает без критических сбоев.

Вольтметры — назначение, виды, подключение

Вольтметр — это измерительное устройство, предназначенное для измерения напряжения в электросети. Точность измерений зависит от внутреннего сопротивления конкретной модели, а также ее вида. Если вы хотите получить предельно точные значения, лучше выбирайте модели электронного типа с максимальным сопротивлением.

Виды вольтметров

С тем, что измеряет вольтметр, разобрались. Теперь следует разобраться с тем, какие виды оборудования бывают, их особенностями и возможностями измерения. Разделить устройства по принципу действия можно на две основные категории — электромеханические и электронные.

Электромеханические вольтметры имеют прямую зависимость механического движения от напряжения в электросети. Стрелка располагается на рамке с прикрепленной обмоткой, которая зафиксирована на вращающейся оси внутри магнита постоянного типа.

При появлении в рамке напряжения формируется электромагнитное поле вокруг нее. Под его воздействием начинается проворачивание рамки со стрелкой на угол, который определен величиной напряжения. Чувствительность устройства называется коэффициентом пропорциональности между углом поворота рамки и напряжением. Лишние колебания в рамке убирают с помощью магнитно-индукционных демпферов.

Электронные устройства дополнительно разделяются на аналоговые и цифровые. Узнать значение на первых можно по шкале со стрелкой, на вторых она передается в виде подсвеченных цифр на LED-панели.

Принцип работы аналоговых электронных вольтметров основан на преобразовании переменного тока в постоянный. После этого напряжение поступает на специальный детектор. Его активация отклоняет стрелку на определенный уровень в зависимости от напряжения.

Цифровое электронное оборудование имеет повышенную точность измерения. Принцип его работы заключен в изменении входного аналогового сигнала на цифровой. Закодированный цифровой сигнал передается на устройство, способное преобразовать его в цифры, которые и будут показаны на экране. Точность проводимых измерений зависит от дискретности аналого-цифрового блока, который отвечает за преобразование сигнала.

Что касается бытового применения, то в большинстве случаев достаточно обычного универсального измерительного устройства — мультиметра или тестера. Характеристик такого оборудования хватит для решения простых задач, где не требуется предельная точность измерения.

Как выбрать и подключить вольтметр?

При выборе вольтметра учтите три основных фактора:

  • Входное сопротивление. Диапазон значений зависит от напряжения участка, где планируется измерение.
  • Цена одного деления шкалы на устройстве и допустимая погрешность измерений.
  • При покупке универсального вольтметра важно знать диапазон величин, с которыми он может работать.

Также обратите внимание на маркировку, что позволит определить конкретный тип устройства:

  • Д — электродинамические.
  • М — магнитоэлектрические.
  • Т — термоэлектрические.
  • С — электростатические.
  • Ц — блоки с выпрямителями.
  • Э — электромагнитные.
  • Ф или Щ — электронные.

Вольтметр подключается к электросети параллельно. Подключайте устройство в тех точках, между которыми планируете узнать напряжение. Часть тока при этом будет проходить через сам вольтметр и не будет учтена, однако это относится к систематическим ошибкам измерения, допустимым по стандарту. Просто знайте о том, что показанное прибором напряжение будет немного ниже фактического.

Амперметры — назначение, виды и подключение

Амперметр — это специальное измерительное устройство, предназначенное для определения силы тока в нужной части электросети. Можно использовать в сетях с постоянным или переменным током.

Обычно не возникает проблем с тем, как подключить амперметр в цепь, поскольку происходит это последовательно с зоной, где планируется проведение измерений. Поскольку электроток, который предстоит измерять, напрямую зависит от сопротивления всех компонентов цепи, важно выбрать измерительное устройство с минимальным сопротивлением. Так вы сможете снизить влияние оборудования на измеряемую электроцепь и улучшить точность полученных данных.

Перед тем, как пользоваться амперметром, внимательно осмотрите шкалу — там есть информация о единицах измерения. Градация может быть в мкА, мА, А и кА. Убедитесь в том, что выбранное устройство по возможностям соответствует параметрам сети, где будут проводиться работы. Проверьте возможность соблюдения нужной точности замеров с применением устройства и имеющейся шкалы.

Если по каким-то причинам возникает необходимость в увеличении измеряемой силы тока, можно добавить в сеть шунты или трансформаторы, в некоторых случаях — магнитные усилители. Так можно повысить предельные величины измеряемой силы тока. Подключение амперметра в таких случаях происходит через электротрансформатор или шунт.

Виды амперметров и их особенности

В большинстве случаев выбирать прибор нужно для решения определенных задач. Это исключает проблемы с тем, как подключить амперметр, настроить его и корректно провести замеры. Рынок электроники наполнен такими видами этих приборов:

  • Электромагнитные. Рассчитаны на работу в цепях с постоянным и переменным током. Преимущественно применяются в стандартных электроустановках с переменным током с рабочей частотой 50 Гц.
  • Магнитоэлектрические. Используются для измерения силы тока при ее незначительных значениях в электросетях с постоянным током. В соответствии с назначением единицы измерения на шкале могут быть разными — от мкА до кА.
  • Термоэлектрические. Подходят для контроля силы тока в цепях, где наблюдается высокая частота электротока. В дополнение к встроенному магнитоэлектрическому механизму, сделанному в виде проводника, в таком блоке припаяна термопара. Ток, который протекает по проводнику, приводит к его нагреву, который сразу фиксирует термопара. Она формирует излучение, воздействующее на рамку, которая смещается на угол, зависящий от силы тока.
  • Ферродинамические. Комплектуются такие измерительные блоки замкнутым магнитопроводом, изготовленным из специального ферромагнитного материала, неподвижной катушкой и сердечником. Среди особенностей — высокая точность проводимых измерений, конструктивная надежность, а также минимальная чувствительность к влиянию сторонних электромагнитных полей.
  • Электродинамические. Это специализированные устройства, рассчитанные на проведение замеров силы тока в электроцепях переменного и постоянного токов с высокой частотой вплоть до 200 Гц. Отличаются крайней чувствительностью к перегрузкам, а также влиянию внешних электромагнитных полей. Однако имеют высокую точность измерения, что дает возможность применять их в качестве контрольного оборудования для проверки других амперметров.
  • Цифровые. Современное универсальное решение, в котором комбинируются все преимущества отдельных видов аналогового оборудования. Это небольшие размеры в сочетании с высокой точностью результата, простотой в применении и удобством при измерении.

Несмотря на наличие электриков, предпочитающих работу с аналоговым оборудованием, цифровое постепенно вытесняет его из-за своих преимуществ. Не стоит забывать и о мультиметрах, где кроме прочего функционала предусмотрена возможность измерять силу тока.

Выводы

С тем, как подключить амперметр и вольтметр, после выбора нужного варианта оборудования особых проблем возникнуть не должно. Выбирая такие устройства для личного пользования достаточно учесть несколько факторов:

  • Диапазон допустимых измерений.
  • Тип тока в сети, где будут проводиться работы.
  • Градацию шкалы при использовании аналоговых вариантов.

В месте проведения замеров лучше максимально исключить влияние внешних факторов, особенно электромагнитных полей от работающей техники или прочих источников.