Вольтметр та амперметр — це два основних вимірювальних пристроя, які активно застосовуються при роботі з побутовими, а також промисловими електромережами. Вони потрібні для контролю напруги та сили струму, якими володіє мережа, що дозволяє своєчасно дізнаватися про проблеми в ній — короткому замиканні, перенапрузі тощо. Правильне підключення вольтметра та амперметра дає уявлення і про необхідність проведення ремонту або пошуку поломки в мережі, яка поки що працює без критичних збоїв.

Вольтметри — призначення, види, підключення

Вольтметр — це вимірювальний пристрій, призначений для вимірювання напруги в електромережі. Точність вимірів залежить від внутрішнього опору конкретної моделі, і навіть її виду. Якщо ви хочете отримати точні значення, краще вибирайте моделі електронного типу з максимальним опором.

Види вольтметрів

З тим, що вимірює вольтметр, розібралися. Тепер слід розібратися з тим, які види обладнання бувають, їх особливостями та можливостями виміру. Розділити пристрої за принципом дії можна на дві основні категорії — електромеханічні та електронні.

Електромеханічні вольтметри мають пряму залежність механічного руху від напруги в електромережі. Стрілка розташовується на рамці з прикріпленою обмоткою, яка зафіксована на осі, що обертається всередині магніту постійного типу.

При появі в рамці напруги формується електромагнітне поле навколо неї. Під його впливом починається прокручування рамки зі стрілкою на кут, який визначений величиною напруги. Чутливість пристрою називається коефіцієнтом пропорційності між кутом повороту рамки та напругою. Зайві коливання в рамці забирають за допомогою магнітно-індукційних демпферів.

Електронні пристрої додатково поділяються на аналогові та цифрові. Дізнатись значення на перших можна за шкалою зі стрілкою, на других вона передається у вигляді підсвічених цифр на LED-панелі.

Принцип роботи аналогових електронних вольтметрів заснований на перетворенні змінного струму на постійний. Після цього напруга надходить на спеціальний детектор. Його активація відхиляє стрілку на певний рівень залежно від напруги.

Цифрове електронне обладнання має підвищену точність вимірювання. Принцип його роботи полягає у зміні вхідного аналогового сигналу на цифровий. Закодований цифровий сигнал передається на пристрій, здатний перетворити його на цифри, які будуть показані на екрані. Точність вимірювань залежить від дискретності аналого-цифрового блоку, який відповідає за перетворення сигналу.

Щодо побутового застосування, то в більшості випадків досить звичайного універсального вимірювального пристрою — мультиметра чи тестера. Характеристики такого обладнання вистачить для вирішення простих завдань, де не потрібна гранична точність вимірювання.

Як вибрати та підключити вольтметр?

При виборі вольтметра врахуйте три основні фактори:

• Вхідний опір. Діапазон значень залежить від напруги ділянки, де планується вимір.
• Ціна одного поділу шкали на пристрої та допустима похибка вимірювань.
• При покупці універсального вольтметра важливо знати діапазон величин, з якими він може працювати.

Зверніть увагу також на маркування, що дозволить визначити конкретний тип пристрою:

• Д — електродинамічні.
• М — магнітоелектричні.
• Т — термоелектричні.
• С — електростатичні.
• Ц — блоки з випрямлячами.
• Е — електромагнітні.
• Ф або Щ — електронні.

Вольтметр підключається до електромережі паралельно. Підключайте пристрій у тих точках, між якими плануєте дізнатися про напругу. Частина струму при цьому проходитиме через сам вольтметр і не буде врахована, проте це стосується систематичних помилок вимірювання, допустимих за стандартом. Просто знайте про те, що показана приладом напруга буде трохи нижчою від фактичного.

Амперметри — призначення, види та підключення

Амперметр — це спеціальний вимірювальний пристрій, призначений для визначення сили струму в потрібній частині електромережі. Можна використовувати в мережах із постійним або змінним струмом.

Зазвичай не виникає проблем з тим, як підключити амперметр у ланцюг, оскільки відбувається це послідовно із зоною, де планується проведення вимірювань. Оскільки електрострум, який має бути вимірюваний, безпосередньо залежить від опору всіх компонентів ланцюга, важливо вибрати вимірювальний пристрій з мінімальним опором. Так ви зможете знизити вплив обладнання на вимірюваний електроланцюг та покращити точність отриманих даних.

Перед тим, як користуватися амперметром, уважно огляньте шкалу — там є інформація про одиниці виміру. Градація може бути в мкА, мА, А та кА. Переконайтеся, що вибраний пристрій відповідає параметрам мережі, де будуть виконуватися роботи. Перевірте можливість дотримання необхідної точності вимірювання із застосуванням пристрою та наявної шкали.

Якщо з якихось причин виникає потреба у збільшенні вимірюваної сили струму, можна додати до мережі шунти або трансформатори, в деяких випадках — магнітні підсилювачі. Так можна підвищити граничні величини вимірюваної сили струму. Підключення амперметра у таких випадках відбувається через електротрансформатор або шунт.

Види амперметрів та їх особливості

У більшості випадків вибирати прилад потрібно для вирішення певних завдань. Це виключає проблеми з тим, як підключити амперметр, налаштувати його і коректно провести виміри. Ринок електроніки наповнений такими видами цих приладів:

• Електромагнітні. Розраховані на роботу в ланцюгах з постійним та змінним струмом. Переважно застосовуються у стандартних електроустановках із змінним струмом із робочою частотою 50 Гц.
• Магнітоелектричні. Використовуються для вимірювання сили струму при незначних значеннях в електромережах з постійним струмом. Відповідно до призначення одиниці вимірювання на шкалі можуть бути різними — від мкА до кА.
• Термоелектричні. Підходять для контролю сили струму в ланцюгах, де спостерігається висока частота електроструму. На додаток до вбудованого магнітоелектричного механізму, зробленого у вигляді провідника, в такому блоці припаяна термопара. Струм, який протікає провідником, призводить до його нагрівання, який відразу фіксує термопара. Вона формує випромінювання, що впливає на рамку, яка зміщується на кут, що залежить від сили струму.
• Ферродинамічні. Комплектуються такі вимірювальні блоки замкнутим магнітопроводом, виготовленим із спеціального феромагнітного матеріалу, нерухомою котушкою та сердечником. Серед особливостей — висока точність вимірювань, конструктивна надійність, а також мінімальна чутливість до впливу сторонніх електромагнітних полів.
• Електродинамічні. Це спеціалізовані пристрої, розраховані для проведення вимірів сили струму в електроланцюжках змінного та постійного струмів з високою частотою аж до 200 Гц. Відрізняються чутливістю до перевантажень, а також впливу зовнішніх електромагнітних полів. Однак мають високу точність вимірювання, що дає можливість застосовувати їх як контрольне обладнання для перевірки інших амперметрів.
• Цифрові. Сучасне універсальне рішення, в якому поєднуються всі переваги окремих видів аналогового обладнання. Це невеликі розміри у поєднанні з високою точністю результату, простотою у використанні та зручністю при вимірі.

Незважаючи на наявність електриків, які віддають перевагу роботі з аналоговим обладнанням, цифрове поступово витісняє його через свої переваги. Не варто забувати і про мультиметри, де, крім іншого, функціонала передбачена можливість вимірювати силу струму.

Висновки

З тим, як підключити амперметр і вольтметр, після вибору потрібного варіанту обладнання особливих проблем виникнути не повинно. Вибираючи такі пристрої для особистого користування, достатньо врахувати кілька факторів:

• Діапазон допустимих вимірювань.
• Тип струму в мережі, де будуть проводитися роботи.
• Градація шкали при використанні аналогових варіантів.

У місці проведення вимірів краще максимально виключити вплив зовнішніх факторів, особливо електромагнітних полів від працюючої техніки або інших джерел.