Voltmælir er eitt af grunnverkfærunum í rafmagnsprófunum, notað til að mæla spennu nákvæmlega yfir hringrásir. Allt frá einföldum heimilisathugunum til háþróaðrar iðnaðargreiningar, voltmælar veita mikilvæga innsýn í afköst kerfisins. Hvort sem það er hliðrænt eða stafrænt, skilningur á virkni þeirra, gerðum og forritum tryggir öruggari, áreiðanlegri bilanaleit og betri ákvarðanatöku í rafmagnsvinnu.
C2 Tegundir voltmæla
Voltmeter Yfirlit
Voltmælir er rafmagnsmælitæki sem er hannað til að mæla hugsanlegan mun, eða spennu, milli tveggja punkta í hringrás. Það fer eftir hönnun, voltmælar geta verið hliðrænir eða stafrænir, einvirkir (eingöngu tileinkaðir spennu) eða fjölnota (sem hluti af margmæli). Þeir eru alltaf tengdir samhliða yfir íhlutinn eða hringrásargreinina sem verið er að mæla, þar sem spenna helst stöðug í samhliða leiðum.
Tegundir voltmæla
Voltmælar koma í tveimur meginflokkum - hliðrænum og stafrænum - hver með sérstaka eiginleika, kosti og takmarkanir.
Analog voltmeter
Hliðrænn voltmælir sýnir spennu með því að nota hreyfanlegan bendil yfir stigvaxandi kvarða. Það virkar á meginreglunni um straumsveigju í spólu, í réttu hlutfalli við beitta spennu.
• Kostir: Einföld hönnun, endingargóður, engar rafhlöður nauðsynlegar (nema lýsing).
• Gallar: Minni nákvæmni, viðkvæmt fyrir parallax villu (sjá kafla 7: Hvernig á að lesa voltmæli).
Stafrænn spennumælir (DVM)
Stafrænn voltmeter breytir inntaksspennunni í stafrænt gildi með því að nota ADC (Analog-to-Digital Converter) og sýnir niðurstöðuna á LCD eða LED skjá.
• Kostir: Meiri nákvæmni, upplausn og viðbótareiginleikar eins og sjálfvirkt svið, gagnageymslu og ofhleðsluvörn.
• Gallar: Krefst aflgjafa (rafhlöðu eða rafmagns).
Vegna auðveldrar notkunar og nákvæmni er DVM nú staðlaður kostur fyrir flesta notendur, allt frá húseigendum til fagfólks. Fyrir nákvæma notkun, sjá kafla 5: Hvernig virkar voltmælir? og 7. kafli: Hvernig á að lesa voltmæli.
Sérhæfð afbrigði
Fyrir utan hliðræna og stafræna eru nokkrir sérhæfðir voltmælar til fyrir sessforrit:
• Hreyfanlegur járnvoltmeter - Virkar með bæði AC og DC, algengt í rafmagns- og veituplötum.
• Rectifier Type Voltmeter - Breytir AC í DC innbyrðis fyrir hagkvæmar prófanir.
• PMMC (Permanent Magnet Moving Coil) – Mikil nákvæmni fyrir DC hringrásir, oft notaðar á rannsóknarstofum.
• Rafaflmælir voltmeter - Hentar fyrir bæði AC og DC, þekktur fyrir nákvæmnisprófanir.
• Magnað voltmeter - Notar magnara fyrir mikla inntaksviðnám, tilvalið fyrir viðkvæmar hringrásir.
Hvernig virkar voltmeter?
Rekstrarregla voltmælis fer eftir hönnun hans:
• Analog voltmeter – Þegar hann er tengdur yfir íhlut veldur ásett spenna litlum straumi í gegnum kvarðaða spólu. Þessi straumur framleiðir segulsvið sem hefur samskipti við varanlegan segul, myndar tog og færir bendilinn yfir kvarðann. Sveigja bendilsins er í réttu hlutfalli við beitta spennu, sem gerir notandanum kleift að lesa gildið á útskriftarskífunni.
• Digital Voltmeter (DVM) – Inntaksspennan er fyrst dempuð og skilyrt, síðan breytt í samsvarandi stafrænt gildi með hliðrænum-til-stafrænum breyti (ADC). Unnið merki er sýnt sem tölulegt úttak á LCD eða LED skjá, sem útilokar parallax villur og veitir meiri nákvæmni.
Í báðum tilfellum er voltmælirinn hannaður með mikilli innri viðnám (eða viðnám) þannig að hann dregur aðeins hverfandi straum. Þetta kemur í veg fyrir hleðslu hringrásar og tryggir að mæld spenna haldist eins nálægt raunverulegu gildi og mögulegt er.
Hvernig á að nota voltmeter?
Rétt notkun voltmælis tryggir nákvæmar mælingar og kemur í veg fyrir skemmdir á tækinu eða hringrásinni. Fylgdu þessum skrefum:
Í fyrsta lagi skaltu velja mælistillingu - Stilltu mælinn á DC (VDC) fyrir rafhlöður, aflgjafa eða rafrásir og AC (VAC) fyrir innstungur eða skiptigjafa. Að velja ranga stillingu getur gefið rangar mælingar.
Í öðru lagi skaltu stilla sviðið - Ef mælirinn er ekki sjálfvirkur skaltu byrja á sviðinu sem er hærra en væntanleg spenna. Lækkaðu stillinguna smám saman þar til nákvæmasta álesturinn birtist án þess að ofhlaða mælinn.
Í þriðja lagi skaltu tengja leiðslurnar – Settu rauða rannsakann í "V" inntakstengið og svarta rannsakann í "COM" tengið. Þetta er staðlað uppsetning fyrir spennumælingu.
Síðan, staðsetning rannsakanda - Snertu rauða rannsakann að jákvæða punkti hringrásarinnar og svarta rannsakandann að neikvæðu eða jörðu viðmiðuninni. Gakktu úr skugga um að rannsakar hafi þétt samband fyrir stöðugan lestur.
Að lokum, koma í veg fyrir skammhlaup - Haltu rannsakandaoddum í sundur þegar þeir eru tengdir við spennurás. Snerting þeirra fyrir slysni getur valdið beinni stuttmynd, sem getur skaðað bæði hringrásina og spennumælinn.
Hvernig á að lesa voltmeter?
Að lesa voltmæli rétt tryggir áreiðanlegar mælingar:
• Analog voltmeter – Fylgstu með hvar bendillinn hvílir á stigaskalanum. Til að forðast parallax villu (ranglestur sem stafar af viewfrá sjónarhorni) skaltu stilla augun beint fyrir ofan nálina. Sumir hliðrænir mælar eru með speglaræmu fyrir aftan kvarðann; Rétt röðun næst þegar nálin og spegilmynd hennar birtast sem eitt.
• Digital Voltmeter (DVM) – Athugaðu einfaldlega gildið sem sýnt er á skjánum. Stafrænir mælar geta innihaldið tákn fyrir mælingargerð, svo sem "V~" fyrir AC eða "V–" fyrir DC. Viðbótarvísar eins og "Hold" frysta birtan lestur og sumar gerðir sýna einnig einingar eða skautunarmerki (+/–) til að koma í veg fyrir rugling.
Notkun voltmæla
• Heimili og skrifstofa - Almennt notað til að sannreyna spennu af rafmagnsinnstungum, prófa heimilistæki og tryggja að framlengingarsnúrur eða rafmagnsrönd skili réttu framboði. Þetta hjálpar til við að koma í veg fyrir skemmdir af völdum undir- eða yfirspennu.
• Iðnaður - Í verksmiðjum og aðstöðu eru voltmælar notaðir til að fylgjast með dreifitöflum, mótorum, stjórnkerfum og þungum vélum. Reglulegar spennuathuganir eru mikilvægar til að fyrirbyggja viðhald og forðast niður í miðbæ.
• Bílar - Vélvirkjar og eigendur ökutækja treysta á voltmæla til að athuga hleðslustig rafhlöðunnar, afköst ræsisins og afköst alternators, tryggja áreiðanlega virkni vélarinnar og forðast óvæntar bilanir.
• Endurnýjanleg orka - Í sól- og vindkerfum fylgjast voltmælar með afköstum spjalda, invertera og geymslurafhlöður. Mæling á spennu tryggir rétta orkubreytingu og skilvirkni kerfisins.
• Rannsóknir og menntun - Mikið notað á rannsóknarstofum, verkstæðum og kennslustofum til að prófa hringrásir, sannreyna frumgerðir og sýna nemendum rafmagnsreglur.
• Bilanaleit – Tól fyrir þig til að finna gallaðar raflögn fljótt, greina skammhlaup eða bera kennsl á óeðlilegt spennufall í rafkerfum.
Voltmeter vs multimeter samanburður
| Eiginleiki | Voltmeter | Margmælir |
|---|---|---|
| Aðalhlutverk | Tileinkað mælingu á voltage aðeins. | Mælir spennu, straum, viðnám og oft samfellu, tíðni eða rýmd. |
| Nákvæmni og stöðugleiki | Býður venjulega upp á meiri nákvæmni og stöðugan langtímalestur. | Aðeins minna nákvæm fyrir spennu samanborið við sérstakan voltmæli. |
| Auðvelt í notkun | Einföld uppsetning - alltaf í spennustillingu. | Krefst þess að skipta á milli stillinga eftir mælingu. |
| Besta notkunartilvikið | Stöðugt eftirlit með aflgjafa, spjöldum eða prófunarrásum. | Almenn greining, vettvangsvinna og fjölhæf bilanaleit. |
| Takmarkanir | Ekki er hægt að mæla aðrar breytur. | Veitir kannski ekki sama spennunákvæmni og sérstakur spennumælir. |
Ályktun
Voltmælar eru áfram gagnlegir í rafeindatækni, raforkukerfum, bílaprófunum og eftirliti með endurnýjanlegri orku. Nákvæmni þeirra og fjölhæfni gerir þá dýrmæta fyrir hvern sem er. Með því að læra hvernig voltmælar virka, hvernig á að nota þá rétt og hvenær á að kvarða þá geturðu tryggt áreiðanlegar mælingar og viðhaldið öruggum, skilvirkum rafkerfum.
Algengar spurningar [algengar spurningar]
Getur voltmælir mælt straum eða viðnám?
Nei. Voltmælir er eingöngu hannaður fyrir spennumælingar. Til að mæla straum eða viðnám þarftu margmæli sem sameinar margar aðgerðir í einu tæki.
Af hverju ætti voltmæli að vera tengdur samhliða?
Voltmælir verður að vera settur samhliða vegna þess að hann mælir hugsanlegan mun á tveimur punktum. Tenging í röð myndi loka fyrir eða breyta hringrásarstraumi, sem gefur rangar niðurstöður.
Hvað gerist ef þú ferð yfir svið voltmælis?
Ef farið er yfir málspennuna getur það skemmt innri rafrásir mælisins eða sprungið öryggi. Byrjaðu alltaf á hæsta drægni eða notaðu sjálfvirkt svið til að koma í veg fyrir ofhleðslu.
Hvaða voltmeter er bestur til heimilisnota?
Stafrænn margmælir er tilvalinn fyrir heimili - hann er á viðráðanlegu verði, auðvelt að lesa og getur mælt spennu ásamt straumi, viðnám og samfellu fyrir daglega bilanaleit.
Virka voltmælar án rafhlöðu?
Hliðrænir voltmetrar þurfa oft ekki rafhlöður (nema innri lýsingu), á meðan stafrænir voltmetrar þurfa rafhlöður eða utanaðkomandi afl til að stjórna skjánum og rafrásunum.