Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur tegangan hingga 1000 V DC dan AC frekuensi industri dan digunakan dalam sistem informasi dan pengukuran. Voltmeter berkualitas memiliki resistansi yang sangat tinggi dan tak terbatas. Berkat resistansi perangkat yang tinggi, akurasi pengukuran optimal dapat dicapai.

Perangkat ini ditujukan untuk logika dan pemrosesan matematika pengukuran.

Jenis voltmeter

Ada dua jenis voltmeter:

Jika instrumen digital dicirikan oleh keakuratan pembacaan, maka voltmeter analog (panah) dapat merespons penyimpangan minimum dalam parameter yang tidak ditentukan oleh penguji digital.

1. Voltmeter portabel (atau portabel) dirancang untuk memeriksa (menguji) tegangan dalam jaringan. Dalam kebanyakan kasus, perangkat ini disertakan dalam desain penguji. Ada instrumen penunjuk atau digital; selain mengukur tegangan, mereka mengukur arus beban, suhu, resistansi rangkaian, dll.
2. Voltmeter stasioner dipasang dasbor pada panel distribusi listrik. Mereka dirancang untuk memantau pengoperasian peralatan. Voltmeter stasioner adalah jenis elektromagnetik.

Klasifikasi

Perangkat tersebut berbeda dalam prinsip pengoperasiannya; dapat berupa elektronik atau elektromekanis.

Sesuai dengan tujuannya, perangkat tersebut berdenyut, mengukur AC dan DC.

Cara menyambung voltmeter

Voltmeter dihubungkan pada rangkaian secara paralel dengan sumber tegangan dan beban. Hal ini dilakukan untuk resistensi yang tinggi, yang digunakan di perangkat, tidak mempengaruhi pembacaan. Arus yang mengalir melalui perangkat harus minimal.

Beras. No.1. Diagram untuk menghubungkan voltmeter ke jaringan.

Spesifikasi Voltmeter

Voltmeter dapat berfungsi normal pada suhu udara tidak melebihi 25-30 ºС dan kelembaban relatif hingga 80% pada tekanan atmosfer 630-800 mmHg. Tegangan 220 V (frekuensi hingga 400 Hz), frekuensi listrik 50 Hz. Pengukuran dipengaruhi secara signifikan oleh bentuk kurva tegangan suplai - sinusoidal dengan koefisien harmonik maks 5%.

Kemampuan perangkat dinilai menggunakan indikator berikut:

1. Perlawanan.
2. Batas tegangan AC.
3. Rentang nilai tegangan terukur.
4. Kelas akurasi pengukuran.

Prinsip pengoperasian perangkat

Dasar pengoperasian voltmeter adalah metode konversi analog-ke-digital. Jadi, konverter yang dipasang pada desain perangkat B7-35 mengukur besarnya tegangan AC dan DC (serta hambatan, arus), mengubah nilai terukur menjadi tegangan normal, dan kemudian menggunakan ADC menjadi kode digital.

Diagram fungsional penguji digital bekerja menggunakan 4 konverter:

1. Konverter penskalaan.
2. Konverter daya AC dan DC menjadi tegangan.
3. Perangkat frekuensi rendah yang mengubah tegangan AC menjadi DC.
4. Resistensi terhadap konverter tegangan.

Beras. No.2. Rangkaian voltmeter digital

voltmeter AC

Voltmeter broadband elektronik yang digunakan dalam jaringan AC memiliki fitur desain dan wisuda yang hanya khusus bagi mereka. Dampak pada rangkaian yang diukur bergantung pada parameter masukan: masukan resistensi aktif(Rв) (dalam hal ini harus yang tertinggi), kapasitansi masukan (Cв) (harus minimal) dan induktansi (Lр) (bersama dengan kapasitansi serial rangkaian osilasi, yang berbeda dalam frekuensi resonansinya).

Beras. Nomor 3. Diagram koneksi voltmeter

Pengukuran resistansi

Voltmeter resistansi rendah dengan resistansi maks 15 ohm cocok untuk mengukur resistansi, yang dilakukan dengan menggunakan rumus:

Rx = Ri * (U1/U2 - 1).

Rumusnya menggunakan hambatan Rv (voltmeter), dan pembacaan alat 1 dan 2, keakuratan pengukuran belum tentu sesuai dengan kenyataan, karena pengukuran tidak memperhitungkan resistensi internal. Hasil yang lebih akurat dapat dicapai dengan menggunakan rumus:

Rx = (Rв + r) * (U1/U2 - 1), di mana r adalah resistansi dalam.

Saat mengukur, setiap hambatan berikutnya harus besar dan dilakukan dengan pencatatan setiap pengukuran.

Untuk mengetahui tegangan yang ditunjukkan perangkat, Anda perlu dipandu oleh skala voltmeter dan nilai pembagian. Hal ini ditentukan oleh batas maksimum nilai terukur dibagi dengan jumlah pembagian skala.

Voltmeter - alat pengukur tingkat pembacaan tegangan listrik. Dihubungkan secara paralel dengan beban atau langsung ke sumber tegangan (U). Satuan ukuran tegangan adalah Volt (V). Perangkat ini memiliki resistensi yang tinggi. Semakin besar, semakin baik dan akurat. Hal ini mengurangi dampak pada rangkaian yang diukur, dan memungkinkan pembacaan data tegangan dengan kesalahan minimal.

Varietas berdasarkan tujuan

Menurut tujuannya, perangkat dapat berupa:

• Tegangan konstan.
• Tegangan variabel.
• Sensitivitas impuls.
• Fase.
• Pencarian frekuensi selektif.
• Universal.

Tegangan konstan

pengukur tegangan volt tegangan searah ditandai B2. Ini digunakan dalam jaringan dengan arus searah. Biasanya, perangkat tersebut digunakan sebagai penguji berbagai peralatan, serta kabel otomotif.

tegangan AC

Perangkat tegangan AC ditandai B3. Ini digunakan dalam jaringan dengan arus yang sesuai. Perangkat mengubah parameter variabel menjadi parameter konstan, dan outputnya memperkuat sinyal, yang diumpankan ke mekanisme pengukuran. Sebenarnya di dalam, perangkat untuk jaringan variabel, sesuai dengan perangkat arus searah, tetapi sebelumnya sudah ada sistem khusus untuk mengkonversi parameter listrik.

Sensitivitas denyut nadi

Model peka pulsa ditandai dengan penunjukan B4. Mereka dirancang untuk membaca secara singkat tegangan impuls. Seringkali voltmeter seperti itu digunakan untuk mencari kebisingan impuls. Dengan kata lain, dengan bantuan alat ini dimungkinkan untuk mengidentifikasi bagian mana dari rangkaian listrik yang memiliki kontak lemah. Berkat properti ini blok impuls digunakan saat menguji kabel listrik mobil, sirkuit mikro, dll.

Fase

Perangkat fase ditandai sebagai B5. Perangkat ini dirancang untuk melakukan pengukuran komponen kuadratur harmonik pertama. Prinsip pengoperasian meteran tersebut adalah dilengkapi dengan dua zona sensitif. Perangkat melakukan dua pembacaan. Fase awal dianggap oleh perangkat sebagai nol. Perangkat semacam itu praktis tidak diminati, karena tidak diperlukan dalam kehidupan sehari-hari.

Pencarian frekuensi selektif

Alat ukur untuk pencarian frekuensi selektif ditandai pada badannya B6. Mereka adalah salah satu yang terbesar. Voltmeter jenis ini dapat mengisolasi komponen harmonik sinyal yang kompleks. Faktanya, desainnya memiliki banyak kesamaan dengan penerima radio yang menangkap frekuensi sinyal.

Universal

Meteran universal adalah perangkat multifungsi, yang memungkinkan Anda mengukur tegangan di jaringan listrik mana pun. Ada tanda di badan perangkat tersebut B7. Seringkali, perangkat tersebut dilengkapi dengan rangkaian shunt untuk koneksi yang aman.

Varietas menurut parameter eksternal

Oleh parameter eksternal meter dibagi menjadi tiga kategori:

• Portabel.
• Tidak bergerak.
• Perisai.

Portabel voltmeter sepenuhnya otonom. Mereka dibedakan berdasarkan ukurannya yang kecil, berat dan kemudahan transportasi. Multimeter atau tester dianggap sebagai salah satu jenis voltmeter portabel. Seringkali, perangkat tersebut dilengkapi dengan dua elektroda untuk membaca rangkaian listrik tanpa perlu diikat dengan jepitan atau klip buaya.

Tidak bergerak voltmeter lebih berat. Biasanya dipasang di kompleks peralatan listrik. Perangkat semacam itu lebih sensitif dan karenanya memiliki dimensi lebih besar. Mereka dipasang di fasilitas produksi yang selalu memerlukan pemantauan kondisi jaringan listrik yang mendukung pengoperasian unit pendingin, elemen pemanas, sistem pendingin udara, dll. Hal ini sangat penting terutama jika daya disuplai dari generator.

Panel voltmeter memiliki banyak kesamaan dengan voltmeter stasioner, karena voltmeter tidak dapat dibawa-bawa. Voltmeter sering kali memiliki bodi yang lebih kompak dibandingkan voltmeter stasioner, namun masih lebih besar dari voltmeter portabel. Biasanya dipasang di lemari panel.

Prinsip operasi

Menurut prinsip operasi, voltmeter, seperti perangkat lain yang dirancang untuk mengubah parameter rangkaian listrik, dapat berupa elektronik atau mekanis. Cara mereka melakukan pengukuran berbeda-beda. Sulit untuk mengatakan prinsip mana yang lebih baik.

Elektromekanis

Voltmeter elektromekanis memiliki penunjuk yang dipasang pada bingkai dengan belitan. Bingkai dipasang pada sumbu dengan magnet permanen. Ketika tegangan diterapkan, medan elektromagnetik tercipta. Akibat interaksinya dengan medan magnet permanen, bingkai mulai menyimpang seiring dengan panah yang menunjuk ke skala.

Perangkat tersebut mungkin memiliki sensitivitas yang berbeda, yang dinyatakan dengan koefisien proporsionalitas antara tampilan digital dari sudut pada skala dan tegangan sebenarnya. Untuk mencegah jarum berosilasi pada timbangan dan untuk mendapatkan pembacaan yang akurat, digunakan peredam induksi. Biasanya terbuat dari pelat aluminium, yang juga melekat pada sumbu dan bergerak mengikuti panah. Pusaran elektromagnetik yang tercipta bersentuhan dengan lempeng, seperti layar dan angin. Ini memperlambat getaran jarum. Ada juga peredam udara yang terdiri dari mekanisme piston dan silinder. Saat jarum berosilasi, mereka menahannya, mencegah lompatan yang kuat. Pengereman normal dilakukan dengan piston terpasang di dalam silinder.

Selain itu di dalam voltmeter elektromekanis terdapat sistem penyeimbang berupa beban yang dipasang pada penunjuk. Mereka tidak membiarkannya menyimpang di bawah pengaruh gravitasi. Berkat ini, perangkat ini memberi indikator yang tepat terlepas dari sudut kemiringan saat melakukan pengukuran. Bagian penggerak mekanisme voltmeter terbuat dari baja keras yang tahan terhadap abrasi. Semua batang dipoles untuk mengurangi gesekan.

Saat menghubungkan perangkat tersebut, perlu diperhatikan polaritasnya, sejak kapan koneksi yang salah panah akan mencoba berputar ke arah yang berlawanan, yang tidak diperbolehkan oleh penghenti khusus di dalam kotak.

Elektronik

Voltmeter elektronik bisa analog atau sepenuhnya elektronik. Perangkat analog terlihat seperti perangkat mekanis biasa. Mereka juga dilengkapi dengan panah yang menunjuk pada skala. Mereka memiliki sistem konversi kompak di dalamnya tegangan masukan menjadi permanen. Berkat ini, fluktuasi panah dihilangkan. Detektor khusus, tergantung pada level tegangan, membelokkan panah pada sudut tertentu, yang sesuai dengan tegangan rangkaian yang diukur.

Voltmeter digital memiliki sirkuit mikro (pengontrol). Panel eksternal memiliki layar yang menunjukkan tegangan masuk bentuk digital. Perangkat semacam itu dibedakan berdasarkan akurasi tinggi, kekompakan, ringan, dan keandalan. Keakuratan voltmeter terutama bergantung pada konverter yang mengubah parameter tegangan menjadi kode sinyal digital, yang ditampilkan di layar.

Cara menyambung voltmeter dan aturan pakai

DI DALAM diagram kelistrikan voltmeter ditampilkan huruf latin"V". Untuk memperoleh data yang akurat, perangkat harus dihubungkan secara paralel dengan bagian rangkaian yang akan diukur tegangannya. Saat menghubungkan, penting untuk menjaga polaritas. Untuk memasang kabel perangkat secara langsung ke konduktor, perangkat dilengkapi dengan klem khusus atau elektroda titik.

Jika tegangan sumber listrik perlu diukur, perangkat dihubungkan langsung ke terminalnya. Perlu diingat bahwa untuk tegangan tinggi Anda tidak dapat menggunakan voltmeter lemah yang tidak dirancang untuk parameter tersebut.

Semua perangkat dibagi berdasarkan rentang pengukuran. Ada voltmeter yang dapat mengukur milivolt dan kilovolt. Ada juga model untuk bekerja dengan sirkuit mikro, yang disebut mikrovoltmeter. Mereka sensitif terhadap bagian per juta volt. Anda harus selalu melihat rentang frekuensi pengukuran sebelum menggunakan voltmeter untuk mengukur tegangan pada bagian tertentu dari rangkaian listrik. Penggunaan mikrovoltmeter sebagai pengganti kilovoltmeter dapat menyebabkan korsleting.

Penting untuk diperhatikan bahwa jika perangkat dirancang untuk arus searah, perangkat tersebut tidak dapat dihubungkan ke arus bolak-balik, dan sebaliknya. Jika voltmeter universal digunakan, maka sebelum menghubungkannya, Anda harus memilih mode pengukuran. Apabila digunakan untuk mengukur tegangan searah, maka pada panel voltmeter perlu diatur nilai, misalnya + 60V. Setelah ini, Anda perlu mengurangi voltase hingga perangkat mulai membaca. Hal ini dilakukan karena jaringan DC mungkin memilikinya tegangan yang berbeda. Misalnya, pada peralatan militer - 24V, pada mobil - 12V, dan pada beberapa sepeda motor - 6V. Jika Anda perlu bekerja dengan jaringan arus bolak-balik, indikator diatur ke 220V.

Spesifikasi

Terlepas dari prinsip pengoperasian voltmeter, tujuan dan metode pelaksanaannya, semua perangkat memiliki kriteria umum untuk menilai efisiensi. Anda harus memperhatikannya sebelum mulai menggunakan atau membeli perangkat. Pertama-tama, ini menyangkut keakuratan pengukuran. Indikator ini mencirikan korespondensi data yang direkam oleh perangkat dengan parameter tegangan sebenarnya.

Jika terdapat resistansi internal maksimum, voltmeter jenis apa pun akan mempunyai efek minimal rangkaian listrik, dari mana indikatornya diambil. Semakin tinggi indikator ini, semakin akurat perangkat tersebut.

Voltmeter adalah alat ukur untuk menentukan tegangan listrik. Saat mengukur tegangan, voltmeter dihubungkan secara paralel ke perangkat yang diukur, ditenagai oleh listrik (dari jaringan listrik atau baterai). Perangkat ini menentukan perbedaan potensial antar terminal. Di wilayah nilai tegangan rendah dan menengah, mekanisme pengukuran yang sesuai digunakan (misalnya magnetometri, elektromagnetik, elektrostatis) dengan atau tanpa memperluas jangkauan pengukuran. Mekanisme pengukurandigunakan hanya untuk mengukur tegangan searah dan untuk mengukur tegangan bolak-balik. Untuk mengukur nilai tegangan yang sangat kecil dan untuk pengukuran tegangan frekuensi tinggi, digunakan kompensator, voltmeter elektronik, atau osiloskop.

Menghubungkan voltmeter berarti membuat rangkaian arus tambahan yang sejajar dengan perangkat yang diukur, yang terdiri dari resistansi internal voltmeter. Akibatnya terjadi perubahan nilai terukur yaitu kesalahan sistematik, yang mereka usahakan untuk dibuat sekecil mungkin. Untuk menimbulkan gangguan sesedikit mungkin ke dalam rangkaian pengukuran selama proses pengukuran dan dengan demikian memperoleh kesalahan pengukuran yang kecil, pastikan bahwa dalam setiap kasus, resistansi (total) voltmeter jauh lebih besar daripada resistansi (total) voltmeter. alat pengukur. Voltmeter ideal yang tidak menimbulkan efek mengganggu pada rangkaian pengukuran harus mempunyai resistansi yang sangat besar. Jika tidak konsumsi sendiri daya (dari alat yang diukur) dengan voltmeter harus nol. Voltmeter dibagi menjadi:

1) mengintegrasikan - mewakili voltmeter digital, konverter analog-ke-digital yang bekerja menggunakan metode integrasi;

2) multi-rentang - voltmeter dengan beberapa rentang pengukuran, yang, dengan peralihan bertahap, memberikan perluasan rentang pengukuran tegangan. Voltmeter multi-rentang dapat digunakan secara mandiri atau sebagai komponen instrumen gabungan;

3) dikalibrasi dalam satuan kapasitas - perangkat dengan pembacaan langsung, juga dimaksudkan untuk mengukur kapasitas;

4) selektif - sejenis voltmeter elektronik, tetapi tidak seperti voltmeter elektronik voltmeter tegangan bolak-balik universal dan elektronik, voltmeter selektif memungkinkan Anda mengukur tegangan yang sangat kecil (mikrovolt) hanya dalam rentang frekuensi yang sangat sempit dan dapat disesuaikan. Hal ini dicapai dengan menggunakan amplifier selektif dan sistem pencampuran (mirip dengan penerima radio yang sangat selektif);

5) elektronik (sebelumnya, pada 1960-an-1970-an berbasis tabung) - mewakili perangkat elektronik untuk mengukur tegangan. Voltmeter elektronik adalah alat ukur analog atau digital, yang selain indikatornya, juga mencakup pembagi tegangan input, dan dalam beberapa versi, penyearah pengukur dan penguat pengukur.
Pada tahun 1960-1970an. Rangkaian penguat ukur dibuat menggunakan tabung (tube voltmeter). Sejak tahun 1980-an Perangkat tersebut hanya menggunakan transistor dan sirkuit terpadu.

Tergantung pada fungsi sirkuit dalam aliran sinyal, properti dan area penerapannya, berikut ini dibedakan:

1) voltmeter elektronik tegangan bolak-balik. Perangkat ini hanya mengukur nilai tegangan bolak-balik, sedangkan untuk mengukur nilai tegangan serendah mungkin, nilai terukur diperkuat melalui amplifier, kemudian disearahkan dan ditampilkan;

2) voltmeter tegangan konstan elektronik (yaitu arus searah), digunakan untuk mengukur tegangan searah dan memiliki impedansi masukan yang tinggi. Dalam perangkat seperti itu, untuk memperkuat sinyal yang diukur (sebelum indikasi), terutama diferensial atau penguat operasional, serta transduser getaran yang memperkuat;

3) voltmeter universal elektronik - perangkat di mana, ketika mengukur tegangan searah, nilai terukur diperkuat oleh penguat tegangan konstan dan kemudian dikeluarkan ke perangkat indikator. Saat mengukur besaran variabel, besaran tersebut diperbaiki sebelum amplifikasi. Dalam beberapa kasus, penyearah pengukur ditempatkan pada kepala pengukur khusus, sedangkan pengukuran juga dilakukan dengan menggunakan kepala pengukur tegangan tinggi. tegangan tinggi. Rentang frekuensi, impedansi masukan dan rentang pengukuran tegangan voltmeter elektronik universal sangat besar, sehingga perangkat ini memiliki aplikasi yang luas (yaitu universal);

4) Voltmeter sistem elektromagnetik digunakan untuk mengukur tegangan berdasarkan mekanisme pengukuran sistem elektromagnetik.

Dengan menggunakan perangkat ini, tegangan searah dan bolak-balik diukur tanpa elemen tambahan apa pun.

Saat mengukur sistem elektromagnetik menggunakan arus bolak-balik dengan voltmeter, diukur nilai efektif tegangan, dan pembacaannya dianggap cukup independen dari bentuk tegangan bolak-balik.

DI DALAM perangkat ini adanya resistansi tambahan yang menentukan rentang pengukuran membuat arus kumparan mekanisme pengukuran sebanding dengan tegangan.

Untuk mengukur tegangan tinggi, voltmeter sistem elektromagnetik dihubungkan ke rangkaian yang diukur melalui transformator pengukur tegangan. Untuk melindungi voltmeter ini dari pengaruh medan magnet luar, digunakan pelindung khusus.

Dibandingkan dengan perangkat magnetoelektrik lainnya, voltmeter sistem elektromagnetik memiliki konsumsi energi yang jauh lebih tinggi dan oleh karena itu digunakan terutama dalam teknik kelistrikan tenaga.

Tanggung jawab seorang tukang rumah mencakup banyak sekali jenis pekerjaan yang berbeda: mulai dari perbaikan pipa hingga diagnostik sistem kelistrikan rumah tangga dan otomotif. Selain peralatan yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan tersebut (misalnya, obeng berinsulasi, pemotong samping, dll.), gudang pengrajin rumah harus berisi seperangkat instrumen diagnostik minimum yang mungkin diperlukan saat memperbaiki berbagai peralatan listrik rumah tangga dan mendiagnosis peralatan listrik rumah tangga. kabel. Salah satu perangkat tersebut adalah voltmeter elektronik digital.

Jenis alat ukur ini berbeda-beda akurasi tinggi penentuan parameter pengukuran, serta kecepatan respon terhadap perubahan parameter arus.

Karena perangkat yang diproduksi berbeda dalam fungsinya, untuk memilih produk yang sesuai, Anda harus terlebih dahulu memutuskan tujuan penggunaannya. Misalnya, di akhir-akhir ini Voltmeter digital built-in mini yang dipasang di panel listrik rumah menjadi semakin populer. Perangkat semacam itu akan memungkinkan Anda mengetahui tegangan arus di jaringan kapan saja.

Selain itu, agar berhasil memilih perangkat yang paling sesuai dengan tugas Anda, disarankan untuk memiliki gambaran tentang karakteristik perangkat yang diproduksi saat ini.

Jenis voltmeter digital

Model perangkat ini yang ada dapat dibagi menjadi beberapa kelompok sesuai dengan fungsinya.

Tergantung pada jenis arus yang diukur, ada:

• voltmeter dc digital
• voltmeter ac digital

Seperti namanya, perbedaannya terletak pada kemampuan perangkat dalam mengukur arus searah atau bolak-balik. Untuk keperluan rumah tangga, perlu membeli secara eksklusif model universal, mampu melakukan kedua jenis pengukuran tersebut, karena jika diperlukan, katakanlah, voltmeter digital untuk mobil, model yang hanya mengukur arus bolak-balik tidak akan cocok.

Menurut jumlah pengukuran fase, ada:

• voltmeter tiga fasa digital
• voltmeter digital satu fasa

Opsi pertama terutama digunakan untuk kabel masuk di gedung apartemen, atau saat menghubungkan rumah pribadi ke kabel tiga fase. Dalam kebanyakan kasus, fungsi seperti itu tidak diperlukan, karena pasokan listrik ke apartemen dilakukan menggunakan kabel fase tunggal.

Berdasarkan jenis besaran yang diukur:

• perangkat dengan kemampuan untuk mengukur hanya indikator tegangan
• perangkat yang menyediakan kemampuan untuk mengukur banyak parameter aliran arus dalam jaringan

Tipe pertama mencakup perangkat yang memungkinkan Anda mengukur hanya karakteristik tegangan dan frekuensi (untuk arus bolak-balik).

Saat ini, perangkat yang lebih umum adalah perangkat yang memungkinkan Anda mengukur besaran lain selain tegangan. Pada dasarnya produk tersebut mampu mengukur arus dan hambatan. Model yang lebih mahal memiliki kemampuan untuk mengukur parameter kapasitansi perangkat penyimpanan listrik (kapasitor), nilai induktansi, dan sebagainya.

Mengingat fakta bahwa untuk keperluan rumah tangga sejumlah parameter terukur tidak diperlukan, disarankan untuk memilih perangkat yang memungkinkan Anda mengukur tegangan dan arus, serta resistansi konduktor.

Berdasarkan area penerapannya kita dapat membedakan:

• voltmeter universal
• din voltmeter digital
• voltmeter mobil digital

Opsi pertama yang tercantum adalah perangkat seluler untuk mengukur parameter saat ini di berbagai jaringan. Koneksi ke jaringan yang diukur dilakukan menggunakan seperangkat probe, yang memungkinkan Anda terhubung ke bantalan kontak apa pun yang mungkin ada di jaringan yang diukur.

Pilihan kedua adalah voltmeter digital mini yang digunakan untuk pemasangan permanen di panel listrik rumah tangga. Perangkat tersebut digunakan untuk memonitor tegangan masuk jaringan rumah. Dalam kebanyakan kasus, mereka hanya dapat memberikan informasi mengenai level tegangan.

Untuk mengontrol level tegangan masuk jaringan di kapal Mobil tersebut menggunakan voltmeter digital yang dipasang di pemantik rokok. Produk tersebut menggunakan tampilan digital atau dial Indikator LED memberikan informasi tentang level tegangan pada jaringan kendaraan. Penggunaan perangkat serupa dapat mencegah kemungkinan keluarnya cairan baterai disebabkan rendahnya arus yang dihasilkan oleh generator.

Perlu dicatat bahwa penggunaan perangkat semacam itu umum terjadi di kalangan pemilik mobil domestik. Dalam kebanyakan kasus, memasang voltmeter digital di mobil modern buatan luar negeri tidak ada gunanya, karena sistem pemantauan pengisian baterai dan generator efisien yang sudah tersedia di mobil tersebut mampu menjaga tingkat pengisian baterai pada tingkat yang diperlukan.

Juga salah satu parameter perbedaannya adalah kisaran tegangan yang diukur. Dalam hal ini, perlu juga untuk melanjutkan dari area penggunaan perangkat yang dimaksudkan. Misalnya untuk penggunaan sehari-hari, disarankan memilih voltmeter digital dengan rentang pengukuran hingga 220 volt. Pilihan optimal adalah perangkat dengan margin tertentu dalam rentang pengukuran (misalnya, hingga 300 V) untuk dapat merekam peningkatan tegangan.

Voltmeter digital 12 volt cocok untuk mobil. Jika Anda ingin mengontrol kenaikan level tegangan di atas ambang batas yang diizinkan, Anda dapat membeli voltmeter digital 24V.

Bagaimana memilih voltmeter

Untuk memilih perangkat yang dapat melakukan pengukuran yang diperlukan, tetapi pada saat yang sama tidak memiliki fitur yang tidak perlu yang meningkatkan harga perangkat secara tidak perlu, Anda harus terlebih dahulu memutuskan tujuan aplikasi.

Dalam hal konsumen tidak berencana untuk mendiagnosis peralatan listrik rumah tangga, dan satu-satunya fungsi voltmeter yang dibeli adalah untuk mengukur tegangan dalam jaringan rumah tangga, pilihan optimal Akan ada voltmeter digital mini yang dipasang di panel listrik rumah.

Perangkat semacam itu akan memungkinkan Anda memperoleh informasi kapan saja mengenai level tegangan di jaringan rumah tangga tanpa perlu melakukan manipulasi tambahan (misalnya, tidak perlu menyambungkan probe ke stopkontak setiap saat).

Untuk kontrol tingkat saat ini voltase di jaringan terpasang mobil, voltmeter DC internal digital cocok. Sebagian besar produk ini dirancang untuk disambungkan ke soket pemantik rokok untuk menyederhanakan pemasangan. Batas tegangan terukur yang diizinkan untuk sebagian besar produk memungkinkan Anda mendeteksi tegangan rendah dan peningkatan tegangan. Mengingat rendahnya level tegangan dari arus yang diukur, serta sambungan ke pemantik rokok yang memiliki proteksi sekering, risiko saat menggunakan perangkat tersebut minimal. Mengingat fakta-fakta ini, persyaratan khusus tidak ada produk seperti itu saat memilih. Pilihan terbaik Akan ada produk dengan indikasi tegangan digital.

Jika perlu untuk mendiagnosis peralatan listrik, serta berbagai bagian jaringan listrik rumah, Anda perlu membeli perangkat seluler dengan satu set probe. DI DALAM dalam hal ini Penting untuk memperhatikan fungsionalitas perangkat dan fitur pembuatannya.

Dalam hal ini, voltmeter digital sederhana kemungkinan besar tidak akan menyediakan fungsionalitas yang diperlukan. Untuk memastikan diagnostik peralatan listrik, diinginkan juga untuk dapat mengukur resistansi arus dan konduktor.

Dianjurkan untuk memilih produk dengan kemampuan mengukur arus searah dan bolak-balik, yang akan memperluas jangkauan tugas yang dapat digunakan perangkat ini.

Tidak ada gunanya membeli model profesional dengan kemampuan mengukur parameter arus tiga fase untuk digunakan di rumah. Perangkat semacam itu cukup mahal, dan mengingat jaringan listrik rumah tangga ditenagai oleh arus satu fasa, sebagian besar kemampuan perangkat mahal ini tetap tidak diklaim.

Selain itu, kemampuan banyak voltmeter digital untuk mengukur parameter sinusoida arus bolak-balik, menghitung nilai tegangan rata-rata selama periode waktu tertentu, dan sejenisnya, sama sekali tidak diperlukan bagi pengrajin rumah.

Perlu memperhatikan kisaran tegangan yang diukur. Voltmeter digital 220V akan memberikan kemampuan untuk melakukan pengukuran yang diperlukan, tetapi untuk gambaran yang lebih akurat tentang parameter arus dalam jaringan, disarankan untuk memilih perangkat dengan margin tertentu dalam hal tingkat nilai yang diukur ​​(misalnya dengan batas tegangan terukur 300 V). Kebanyakan model modern memiliki batas tegangan terukur sebesar 600 V, yang sudah cukup.

Tingkat perlindungan casingnya terhadap kerusakan memiliki pengaruh tertentu terhadap harga perangkat. Saat digunakan di rumah, tidak masuk akal untuk membeli produk dengan perlindungan tinggi tegangan rumah tangga pada level 220 V tidak memiliki kemampuan menembus lapisan insulasi yang signifikan. Tingkat minimal perlindungan yang diamati dalam pembuatan perangkat tersebut akan cukup memadai.

Satu-satunya hal yang perlu Anda perhatikan dalam hal ini adalah Anda tidak boleh membeli produk dari produsen yang tidak dikenal di gerai ritel kecil. Bekerja dengan listrik bagaimanapun juga mengandung risiko tertentu terhadap kehidupan dan kesehatan, sehingga perangkat yang dibeli harus diproduksi sesuai dengan standar teknis.

Perlu juga memikirkan keinginan sejumlah peminat yang ingin membuat voltmeter digital dengan tangan mereka sendiri. Voltmeter digital buatan sendiri kemungkinan besar tidak akan memiliki tingkat perlindungan yang diperlukan, yang bila digunakan untuk pengukuran di jaringan rumah tangga, dapat menimbulkan bahaya bagi kehidupan. Oleh karena itu, sebelum membuat voltmeter digital, disarankan untuk mempertimbangkan perlunya tindakan tersebut, biaya pembelian komponen dan waktu yang dibutuhkan. Dalam kebanyakan kasus, lebih baik membeli produk jadi.

Baru-baru ini, seorang kenalan mendengar kata “voltmeter” dalam percakapan santai dan bertanya apa itu. Mengatakan bahwa saya hancur berarti tidak mengatakan apa-apa. Baiklah, saya memutuskan, orang tersebut lebih muda dari saya, dan sekarang keadaannya tidak terlalu baik dengan pendidikan sekolah. Lebih tepatnya dengan motivasi menimba ilmu. Hal ini sebagian disebabkan oleh fakta bahwa masyarakat memiliki pengetahuan yang lebih terspesialisasi dan lebih sedikit pengetahuan umum, sebagian lagi karena ketersediaan informasi di Internet: tidak ada lagi kebutuhan untuk menyimpan informasi ini di kepala mereka. Jadi, mari kita segarkan kembali pengetahuan sekolah kita.

Saat ini, di rumah kita, di tempat kerja dan di jalan, semuanya bergantung pada listrik. Kami menggunakannya sepanjang waktu sengatan listrik- variabel dan konstan. Arus adalah pergerakan terarah pembawa muatan di bawah pengaruh medan listrik. Jadi, tegangan, atau beda potensial, adalah besaran fisis, sama dengan bekerja medan listrik, yang dilakukannya dengan mentransfer satuan muatan dari satu tempat ke tempat lain.

Ketika kita berbicara tentang sel galvanik dimana berlangsung proses kimia dalam, atau turbin yang diputar oleh air sungai, maka penggunaan istilah “beda potensial” tidak tepat, karena usaha memindahkan muatan dilakukan oleh gaya luar yang bersifat kimia atau mekanik. Untuk kasus seperti ini, konsep gaya gerak listrik (EMF) digunakan. Indikator inilah yang tertulis pada baterai yang dijual di kasir di toko, dan ketika kita menghubungkan voltmeter ke terminal tanpa menghubungkan rangkaian dengan beban, kita akan melihatnya dengan tepat.

EMF dan tegangan diukur dalam volt. Secara formal, dimensi satuan ini dijelaskan sebagai berikut: beda potensial antara titik A dan B sama dengan 1 V, jika untuk memindahkan muatan 1 coulomb dari titik A ke titik B kita mengeluarkan usaha sebesar 1 joule. Dari satuan ini - volt - muncullah nama sehari-hari untuk tegangan ketika diukur: tegangan.

Bagaimana cara kerja voltmeter?

Jika kita perlu mengukur tegangan, maka kita perlu memastikan tidak ada arus yang melewati alat pengukur. Oleh karena itu, kami menghubungkan perangkat secara paralel ke rangkaian operasi. Sirkuit terus beroperasi, dan meteran harus memiliki resistansi seri yang sangat tinggi agar pembacaannya seakurat mungkin. Dalam bentuknya yang paling sederhana, perangkat ini terdiri dari sistem magnetis yang di dalamnya terdapat bingkai-kumparan yang dapat digerakkan. Pegas spiral dipasang pada bingkai ini, yang menciptakan momen dan panah penangkal.

Perangkat magnetoelektrik sederhana seperti itu biasanya dilihat oleh semua orang di masa kanak-kanak. Omong-omong, alat untuk mengukur arus - amperemeter - dirancang dengan cara yang sama, hanya beban di dalamnya kecil dan ditempatkan secara paralel, dan alat itu sendiri ditempatkan dalam rangkaian secara seri.

Ada juga perangkat elektromagnetik (tempat kumparan tetap dan inti bergerak berinteraksi) dan perangkat elektrodinamik (tempat dua kumparan bekerja).

Selain ketiga jenis tersebut, voltmeter sama dengan yang lain diagram sirkuit, tetapi cakupan penerapannya lebih sempit. Perangkat tersebut termasuk termoelektrik (mereka menggunakan properti arus untuk memanaskan konduktor) dan penyearah (yang menggabungkan penyearah dioda dan mekanisme magneto-listrik).

Semua perangkat ini memiliki satu kesamaan - skala di mana kita melihat hasil pengukuran. Semakin besar parameter yang diukur, semakin banyak jarum yang menyimpang. Perangkat semacam ini disebut analog. Kerugiannya jelas: dengan penggunaan jangka panjang, mekanismenya cenderung aus, pembacaan seringkali bergantung pada kondisi lingkungan, ya dan informasi yang lebih nyaman lihat dari layar di mana angka-angka yang kita butuhkan ditampilkan. Dan di sinilah voltmeter digital membantu kita.

Prinsip menampilkan hasil pengukuran

Keunikan alat ukur digital adalah sinyal analog(jika ditampilkan dalam grafik, Anda akan mendapatkan garis lurus pada tegangan konstan, dan sinusoidal pada tegangan bolak-balik) diubah menjadi digital, setelah itu masuk ke counter dan layar, di mana kita melihat hasil pengukuran. Skema ini diimplementasikan menggunakan sirkuit mikro, yang jangkauannya saat ini memungkinkan produksi berbagai perangkat - misalnya, untuk mengukur amplitudo tegangan bolak-balik, pulsa, peka fase, dll.

Klasifikasi

Dengan segala keragamannya, alat ukur ini dapat diklasifikasikan menurut beberapa parameter. Ini akan membantu Anda memilih yang Anda butuhkan jika Anda berencana membelinya.

Jadi, voltmeter dapat diklasifikasikan menurut:

Menurut prinsip operasi, voltmeter bersifat elektromekanis dan elektronik. Yang pertama mencakup perangkat sederhana yang dijelaskan pada bab sebelumnya - magnetoelektrik, elektrodinamik, elektromagnetik, termoelektrik, penyearah, dan elektrostatis. Yang kedua mencakup perangkat dengan konversi dan keluaran sinyal digital dan analog ke panel.

Menurut ruang lingkup penerapannya, perangkat diproduksi untuk mengukur arus searah, arus bolak-balik, universal, pulsa, peka fase dan selektif.

Secara desain, perangkat ini dapat bersifat portabel, yaitu perangkat dengan “penjepit buaya” (dapat dimasukkan ke dalam tas, atau bahkan di saku) dan perangkat stasioner, yang digunakan di dalam ruangan. Yang terakhir ini juga mencakup papan panel: memang dimaksudkan untuk itu instalasi permanen ke dalam dasbor.

Kelas akurasi di alat ukur ditandai dengan angka, dan tidak semua orang memperhatikannya, namun sia-sia. Terkadang keakuratan perangkat sangat penting.

Angka yang tidak dilingkari menunjukkan kesalahan pengukuran relatif dan dinyatakan dalam persentase. Di Rusia ada kelas akurasi instrumen berdasarkan kesalahan relatif berikut: 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. Angka yang ditunjukkan menunjukkan berapa persen pembacaan instrumen mungkin berbeda dari nilai sebenarnya dari nilai yang diukur. Penting agar rentang ini relevan dalam jangkauan pengoperasian perangkat, dan rentang ini harus ditunjukkan pada perangkat. Itu tidak selalu bertepatan dengan tanda nol pada skala: untuk nilai yang mendekati nol, kemungkinan kesalahan cenderung tak terbatas.

Jika perangkat memiliki skala yang tidak rata, maka kelas akurasi ditunjukkan dengan angka di mana tanda sudut muncul. Ini berarti bahwa kesalahan diberikan dalam pecahan dari panjang skala.

Penunjukan pecahan menunjukkan kesalahan di akhir skala dan di awal.

Perbedaan antara instrumen digital adalah rentang pengukurannya dapat disesuaikan; ini memungkinkan pengukuran yang lebih akurat.

Pemilihan voltmeter

Jika Anda memutuskan untuk membeli voltmeter sendiri, Anda Anda perlu memutuskan hal-hal berikut:

1. Pada rentang berapa pengukuran akan dilakukan? Setuju, ada perbedaan besar antara pekerjaan di gardu induk step-down, yang intervalnya dari 10 kV hingga 380 V, dan perbaikan peralatan Rumah Tangga, dimana rentang ini dari 3 V hingga 220 V.
2. Dalam kondisi apa perangkat akan digunakan? Apakah itu rumah, laboratorium, jalan atau Anda perlu berpindah-pindah klien.
3. Apakah ada kebutuhan untuk mengukur parameter lain? Biasanya selalu ada, satu-satunya pertanyaan adalah apakah akan membeli perangkat terpisah atau satu multimeter.

Jika Anda bekerja dengan tegangan tinggi, lebih baik Anda memilih produsen kilovoltmeter elektromekanis. Mereka memiliki kelas akurasi yang cukup untuk jumlah besar, dan pada saat yang sama mereka memiliki satu keunggulan yang tidak diragukan lagi - keandalan. kamu perangkat elektronik, mengerjakan mikroelektronika, ini masih menjadi masalah: mereka bereaksi buruk terhadap kelebihan beban dan rusak. Pasar menawarkan versi perangkat portabel dan yang dipasang di panel.

Perangkat stasioner lebih disukai untuk bekerja di laboratorium atau bengkel. Mereka diwakili oleh bermacam-macam yang cukup besar - baik elektromekanis dan digital.

Beberapa orang yang tinggal di sektor swasta memerlukan voltmeter untuk memasangnya di panel (biasanya di tiang dekat rumah). Voltmeter papan panel dirancang untuk ini, yang dapat dipasang di rel DIN - seperti halnya meteran dan RCD dipasang, misalnya. Harganya 900 hingga 4000 rubel, dan paling sering diproduksi dalam versi digital, tetapi jika tegangan di daerah Anda cenderung "melompat", maka Anda juga dapat membeli yang elektromekanis - omong-omong, harganya lebih murah.

Terakhir, jika Anda melakukan pengukuran di jalan, voltmeter saja tidak cukup untuk Anda. Sejak tahun 90-an abad terakhir, penguji, atau multimeter, telah menjadi populer di kalangan mereka yang pekerjaannya melibatkan pergerakan. Mereka sudah ada sebelumnya, tetapi keakuratannya masih jauh dari yang diinginkan. Kini pilihan dan kualitas perangkat ini telah meningkat secara signifikan, dan harganya relatif rendah. Apa keuntungan yang dimiliki penguji?

Penguji digital dan analog diproduksi. Yang terakhir lebih dapat diandalkan, tetapi kurang akurat: dari waktu ke waktu Anda harus mengembalikan panah ke tempatnya.

Cara menggunakan

Bagaimana voltmeter terhubung? Paralel! Aturan ini seharusnya dipelajari di sekolah.

Pastikan rentang pengukuran sesuai dengan tegangan rangkaian yang diharapkan. Jika rentang ini besar (kilovolt), akurasi akan menurun; jika kecil, perangkat akan terganggu.

Jika voltmeter bersifat elektromekanis, pasang dengan benar. Pabrikan menunjukkan cara melakukan ini. Keakuratan pembacaan bergantung pada ini.

Jika voltmeter dirancang untuk mengukur tegangan DC, jangan coba-coba menggunakannya untuk mengukur tegangan AC. Jika bersifat universal, alihkan ke mode yang diinginkan.

Voltmeter dengan panah perlu diatur ke posisi “0”. Ini dilakukan dengan obeng jika tidak ada pegangan khusus.

Jangan ambil bagian probe yang terbuka tangan kosong, terutama jika tegangan di jaringan lebih dari 60 V. Minimal, ini tidak menyenangkan, maksimal - Anda mengerti. Bekerja dengan tegangan tinggi dengan sarung tangan.

Dengan tanganmu sendiri

Terlepas dari kenyataan bahwa pilihan voltmeter sekarang sangat banyak, selalu ada orang yang ingin melakukan semuanya sendiri. Ada perbedaan pendapat tentang apa hubungannya ini. Saya tidak akan mengomentari keinginan siapa pun, ini bukan topik artikel. Tapi saya akan memberi tahu Anda cara membuat voltmeter dengan tangan Anda sendiri (atau membuat ulang voltmeter lama). Lagipula, tidak ada yang mustahil di sini.

Voltmeter elektromekanis

Anda membutuhkan komponen-komponen berikut:

Diagram pertama menunjukkan voltmeter DC sederhana dengan empat rentang pengukuran - pilihan rentang bergantung pada beban yang kita aktifkan. Dalam diagram tambahan kita melihat: pemasangannya memperluas penggunaan perangkat; sekarang dapat mengukur tegangan dalam jaringan arus bolak-balik.

Sebelum perakitan, pastikan kepala magnet dengan panah dalam kondisi baik, pegas spiral tidak robek dan rangka bergerak normal. Setelah ini, Anda dapat mulai memasang jembatan, dan kemudian menghubungkan majalah resistor dengan sakelar. Anda juga perlu membuat skala baru. Untuk melakukan ini, tutupi kertas bekas dengan kertas, potong sepanjang kontur dan gambar 4 garis setengah lingkaran di atasnya. Setelah perakitan, Anda dapat memulai kalibrasi. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengukur voltase dengan tester, dan kemudian, mengalihkan produk baru ke kisaran yang diperlukan, dengan perangkat baru kami. Beri tanda pada skala. Begitu seterusnya sampai skalanya lulus.

Peringatan: Kenakan sarung tangan sebelum menguji tegangan tinggi.

Jika diinginkan, Anda juga bisa membuat voltmeter digital. Ada banyak sirkuit untuk ini di Internet, serta komponennya. Salah satu rangkaian pada mikrokontroler 8 bit akan saya hadirkan di sini. Dirancang untuk mengukur tegangan hingga 30 V

Secara umum, jika tangan Anda tidak ingin bosan, lakukanlah!