Входное сопротивление вольтметра: Как измерить входное сопротивление вольтметра?

Как измерить входное сопротивление вольтметра?

Разновидности электроизмерительных приборов

Классификация электроизмерительных приборов:

По типу тока:

1. переменного;
2. постоянного;
3. комбинированные устройства.

По уровню точности:

• 0, 05;
• 0,1;
• 0,2;
• 0,5;
• 1,0.

Каждая цифровое обозначение указывает на процентный показатель допустимой погрешности.

По сущности работы:

1. электромагнитные;
2. индукционные;
3. магнитоэлектрические;
4. ферромагнитные.

При проведении измерительных испытаний необходимо правильно выбрать соответствующее измерительное устройство.

1. Амперметры – устройства для измерения величин тока. Единица измерения – Ампер (А).
2. Вольтметр – измеряет напряжение электрической сети. Единица измерения – Вольт (В).
3. Омметр – вспомогательное приспособление, измеряющее сопротивление в электроцепи. Измеряется в Оммах (Ом).
4. Ваттметр – элемент, измеряющий мощность сети. Измеряемая единица – Ватт (Вт).
5. Частотомер – измеритель частоты значений переменного импульса. Измеряется в Герцах (Гц).

Устройство амперметра и вольтметра

Изначально вольтметры и амперметры были только механическими, и лишь спустя многие годы, с развитием микроэлектроники, начали выпускаться цифровые вольтметры и амперметры. Тем не менее, даже сейчас механические измерительные приборы пользуются популярностью. Они, по сравнению с цифровыми, устойчивы к помехам и дают более наглядное представление о динамике измеряемой величины. Их внутренние механизмы остаются практически теми же, что и канонические магнитоэлектрические механизмы первых вольтметров и амперметров.

§103. Измерение электрического сопротивления

Измерение методом амперметра и вольтметра.

Сопротивление какой-либо электрической установки или участка электрической цепи можно определить с помощью амперметра и вольтметра, пользуясь законом Ома. При включении приборов по схеме рис. 339, а через амперметр проходит не только измеряемый ток Ix, но и ток Iv, протекающий через вольтметр. Поэтому сопротивление

Rx = U / (I – U/Rv) (110)

где Rv — сопротивление вольтметра.

При включении приборов по схеме рис. 339, б вольтметр будет измерять не только падение напряжения Ux на определенном сопротивлении, но и падение напряжения в обмотке амперметра UA = IRА. Поэтому

Rx = U/I – RА (111)

где RА — сопротивление амперметра.

В тех случаях, когда сопротивления приборов неизвестны и, следовательно, не могут быть учтены, нужно при измерении малых сопротивлений пользоваться схемой рис. 339,а, а при измерении больших сопротивлений — схемой рис. 339, б. При этом погрешность измерений, определяемая в первой схеме током Iv, а во второй — падением напряжения UА, будет невелика по сравнению с током Ix и напряжением Ux.

Рис. 339. Схемы для измерения сопротивления методом амперметра и вольтметра

Измерение сопротивлений электрическими мостами.

Мостовая схема (рис. 340,а) состоит из источника питания, чувствительного прибора (гальванометра Г) и четырех резисторов, включаемых в плечи моста: с неизвестным сопротивлением Rx (R4) и известными сопротивлениями R1, R2, R3, которые могут при измерениях изменяться. Прибор включают в одну из диагоналей моста (измерительную), а источник питания — в другую (питающую).

Рис. 340. Мостовые схемы постоянного тока, применяемые для измерения сопротивлений

Сопротивления R1 R2 и R3 можно подобрать такими, что при замыкании контакта В показания прибора будут равны нулю (в таком случае принято говорить, что мост уравновешен). При этом неизвестное сопротивление

Rx = (R1/R2)R3 (112)

В некоторых мостах отношение плеч R1/R2 установлено постоянным, а равновесие моста достигается только подбором сопротивления R3. В других, наоборот, сопротивление R3 постоянно, а равновесие достигается подбором сопротивлений R1 и R2.

Измерение сопротивления мостом постоянного тока осуществляется следующим образом. К зажимам 1 и 2 присоединяют неизвестное сопротивление Rx (например, обмотку электрической машины или аппарата), к зажимам 3 и 4 — гальванометр, а к зажимам 5 и 6 — источник питания (сухой гальванический элемент или аккумулятор). Затем, изменяя сопротивления R1, R2 и R3 (в качестве которых используют магазины сопротивлений, переключаемые соответствующими контактами), добиваются равновесия моста, которое определяется по нулевому показанию гальванометра (при замкнутом контакте В).

Существуют различные конструкции мостов постоянного тока, при использовании которых не требуется выполнять вычисления, так как неизвестное сопротивление Rx отсчитывают по шкале прибора. Смонтированные в них магазины сопротивлений позволяют измерять сопротивления от 10 до 100 000 Ом.

При измерении малых сопротивлений обычными мостами сопротивления соединительных проводов и контактных соединений вносят большие погрешности в результаты измерения. Для их устранения применяют двойные мосты постоянного тока (рис. 340,б). В этих мостах провода, соединяющие резистор с измеряемым сопротивлением Rx и некоторый образцовый резистор с сопротивлением R0 с другими резисторами моста, и их контактные соединения оказываются включенными последовательно с резисторами соответствующих плеч, сопротивление которых устанавливается не менее 10 Ом.

Поэтому они практически не влияют на результаты измерений. Провода же, соединяющие резисторы с сопротивлениями Rx и R0, входят в цепь питания и не влияют на условия равновесия моста. Поэтому точность измерения малых сопротивлений довольно высокая. Мост выполняют так, чтобы при регулировках его соблюдались следующие условия: R1 = R2 и R3 = R4. В этом случае

Rx = R0R1/R4 (113)

Двойные мосты позволяют измерить сопротивления от 10 до 0,000001 Ом.

Если мост не уравновешен, то стрелка в гальванометре будет отклоняться от нулевого положения, так как ток измерительной диагонали при неизменных значениях сопротивлений R1, R2, R3 и э. д. с. источника тока будет зависеть только от изменения сопротивления Rx.

Это позволяет проградуировать шкалу гальванометра в единицах сопротивления Rx или каких-либо других единицах (температура, давление и пр.), от которых зависит это сопротивление. Поэтому неуравновешенный мост постоянного тока широко используют в различных устройствах для измерения неэлектрических величин электрическими методами.

Применяют также различные мосты переменного тока, которые дают возможность измерить с большой точностью индуктивности и емкости.

Измерение омметром.

Омметр представляет собой миллиамперметр 1 с магнитоэлектрическим измерительным механизмом и включается последовательно с измеряемым сопротивлением Rx (рис. 341) и добавочным резистором RД в цепь постоянного тока.

Рис. 341. Схема включения омметра

При неизменных э. д. с. источника и сопротивления резистора RД ток в цепи зависит только от сопротивления Rx. Это позволяет отградуировать шкалу прибора непосредственно в омах. Если выходные зажимы прибора 2 и 3 замкнуты накоротко (см. штриховую линию), то ток I в цепи максимален и стрелка прибора отклоняется вправо на наибольший угол; на шкале этому соответствует сопротивление, равное нулю. Если цепь прибора разомкнута, то I = 0 и стрелка находится в начале шкалы; этому положению соответствует сопротивление, равное бесконечности.

Питание прибора осуществляется от сухого гальванического элемента 4, который устанавливается в корпусе прибора. Прибор будет давать правильные показания только в том случае, если источник тока имеет неизменную э. д. с. (такую же, как и при градуировке шкалы прибора). В некоторых омметрах имеются два или несколько пределов измерения, например от 0 до 100 Ом и от 0 до 10 000 Ом. В зависимости от этого резистор с измеряемым сопротивлением Rx подключают к различным зажимам.

Измерение больших сопротивлений мегаомметрами.

Для измерения сопротивления изоляции чаще всего применяют мегаомметры магнитоэлектрической системы. В качестве измерительного механизма в них использован логометр 2 (рис. 342), показания кото-

Рис. 342. Устройство мегаомметра

рого не зависят от напряжения источника тока, питающего измерительные цепи. Катушки 1 и 3 прибора находятся в магнитном поле постоянного магнита и подключены к общему источнику питания 4.

Последовательно с одной катушкой включают добавочный резистор Rд, в цепь другой катушки — резистор сопротивлением Rx.

В качестве источника тока обычно используют небольшой генератор 4 постоянного тока, называемый индуктором; якорь генератора приводят во вращение рукояткой, соединенной с ним через редуктор. Индукторы имеют значительные напряжения от 250 до 2500 В, благодаря чему мегаомметром можно измерять большие сопротивления.

При взаимодействии протекающих по катушкам токов I1 и I2 с магнитным полем постоянного магнита создаются два противоположно направленных момента М1 и М2, под влиянием которых подвижная часть прибора и стрелка будут занимать определенное положение. Как было показано в § 100, положение подвижной

Рис. 343. Общий вид мегаомметра (а) и его упрощенная схема (б)

части логометра зависит от отношения I1/I2. Следовательно, при изменении Rx будет изменяться угол α отклонения стрелки. Шкала мегаомметра градуируется непосредственно в килоомах или мегаомах (рис. 343, а).

Чтобы измерить сопротивление изоляции между проводами, необходимо отключить их от источника тока (от сети) и присоединить один провод к зажиму Л (линия) (рис. 343,б), а другой — к зажиму 3 (земля). Затем, вращая рукоятку индуктора 1 мегаомметра, определяют по шкале логометра 2 сопротивление изоляции. Имеющийся в приборе переключатель 3 позволяет изменять пределы измерения. Напряжение индуктора, а следовательно, частота вращения его рукоятки теоретически не оказывают влияние на результаты измерений, но практически рекомендуется вращать ее более или менее равномерно.

При измерении сопротивления изоляции между обмотками электрической машины отсоединяют их друг от друга и соединяют одну из них с зажимом Л, а другую с зажимом 3, после чего, вращая рукоятку индуктора, определяют сопротивление изоляции. При измерении сопротивления изоляции обмотки относительно корпуса его соединяют с зажимом 3, а обмотку — с зажимом Л.

Амперметры. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности

Чтобы измерить силу тока в некоторой электрической цепи, существуют приборы, называемые амперметры. Они включаются в цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметров очень мало, поэтому такое измерительное устройство не влияет на параметры электрического тока измеряемой цепи. Единицей измерения силы тока является ампер.

Шкалы приборов могут градуироваться в различных долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т.д. Соответственно такие приборы называют микроамперметрами, миллиамперметрами и т.д. Чтобы расширить пределы измерений, амперметры включают в цепь с применением трансформатора, либо в параллели с шунтом. В этом случае только небольшая часть тока будет протекать через амперметр, а основная часть тока пойдет через шунт.

Виды амперметров

По своему действию все амперметры разделяются на электромагнитные, магнитоэлектрические, тепловые, электродинамические, детекторные, индукционные, фото- и термоэлектрические. Все они предназначены для измерения силы постоянного или переменного тока. Среди них, наиболее чувствительными и точными, являются электродинамические и магнитоэлектрические амперметры.

Во время работы магнитоэлектрического амперметра, создается крутящий момент, через взаимодействие между полем в постоянном магните и током, проходящим через обмотку рамки. С этой рамкой и соединяется стрелка, движущаяся по шкале. Поворот стрелки осуществляется на величину угла, пропорциональную силе тока.

Виды вольтметров

Существует два вида вольтметров:

1. Портативные или переносные вольтметры
   , предназначенные для проверки (тестирования) напряжения в сети. Как правило, такой прибор включается в конструкцию тестера, различаются цифровые или стрелочные приборы, кроме измерения напряжения они выполняют функцию по измерению токов нагрузки, сопротивления цепи, температуры и т. д. Если цифровые приборы отличаются точностью показаний то типы вольтметров
   ,
   относящиеся к аналоговым (стрелочным) приборам, способны реагировать на малейшие отклонения параметров, не определяемых цифровым прибором.
2. Стационарные приборы
   устанавливаются на приборных панелях в электрораспределительных щитах для контроля работы оборудования, эти приборы принадлежат к электромагнитному типу.

Применения вольтметра

Приложения вольтметра включают в себя:

• Это очень полезно для определения напряжения устройства накопления заряда, например, для проверки напряжения батареи. Например, новая ячейка ААА будет иметь около 1,6 В. Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор 12 В будет показывать 12,5 В при полной зарядке или 14 В при зарядке от генератора в автомобиле. Если он показывает 10 В, значит, с генератором что-то не так.
• Его можно использовать просто для того, чтобы узнать, есть ли в цепи питание или нет, например, в сетевой розетке.
• Убедитесь, что питание включено или выключено на приборах.
• Мы можем рассчитать ток путем измерения напряжения на известном сопротивлении. Это полезно, когда у вас нет амперметра.
• Они используются для построения проверки непрерывности с последовательным аккумулятором.
• Они используются для построения омметра с помощью делителя напряжения с неизвестным резистором.
• Они используются для построения амперметра путем измерения напряжения на шунтирующем резисторе.

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Источник: meanders.ru

Амперметр это измерительный прибор для определения силы тока, измеряемой в амперах. В соответствии с возможностями прибора, его шкала имеет градуировку, обозначающую микроамперы, миллиамперы, амперы или килоамперы. Для проведения измерений, производится последовательное включение амперметра в электрическую цепь с тем участком, где необходимо измерить силу тока. Чтобы увеличить пределы измерений, производится включение амперметра через шунт или трансформатор.

Наиболее распространенной является схема амперметра, где движущаяся стрелка совершает поворот на такой угол наклона, который пропорционален величине измеряемой силы.

Входное сопротивление — электронный вольтметр

Cтраница 1

Входное сопротивление электронных вольтметров, зависящее от частоты, может изменяться в очень широких пределах.
 [1]

Детектирование Гизмеряемого.  [2]

Входное сопротивление электронного вольтметра с анодным детектированием составляет несколько мегом, а диапазон частот — порядка 100 Мгц.
 [3]

Зависимость входного сопротивления электронного вольтметра от частоты объясняется тем, что при токах высокой частоты оно имеет емкостный характер. Дело в том, что все детали входной цепи имеют небольшие паразитные емкости. Следовательно, параллельно входу пробника как бы присоединен конденсатор. Но она шунтирует вход пробника.
 [4]

Чем определяется входное сопротивление электронного вольтметра.
 [5]

Как изменяется входное сопротивление электронного вольтметра при изменении частоты измеряемого напряжения.
 [6]

Измеряемое напряжение управляет током электронных приборов, благодаря чему входное сопротивление электронных вольтметров достигает весьма больших значений и они допускают значительные перегрузки.
 [7]

Эквивалентная схема измерителя добротности.  [8]

Из ( 3 — 37) следует, что погрешность от затухания, вносимого в измерительный контур электронным вольтметром, будет тем больше, чем больше измеряемая добротность, частота напряжения и индуктивность катушки и чем меньше активная составляющая входного сопротивления электронного вольтметра.
 [9]

Входное устройство обеспечивает требуемую величину и характер входного сопротивления и расширение пределов измеряемых напряжений в сторону больших величин. Входное сопротивление электронного вольтметра очень велико. Активная составляющая лежит в пределах от 0 5 до 100 Мом ( обычное значение 10 — г — 20 Мом), входная емкость ( 1 30) пф. Вход обычно несимметричен, поэтому измерение напряжения возможно на объектах, также несимметричных относительно земли.
 [10]

График зависимости входно — вышением частоты возрастают, сопротивления вольтметра от а — т е сопротивление потерь умень.  [11]

Практически на низких частотах входное сопротивление вольтметров составляет единицы мегом, а а высоких — единицы и десятки килоом. Входное сопротивление электронных вольтметров, предназначенных для измерения постоянного напряжения, достигает десятков и сотен мегом.
 [12]

Входное устройство обеспечивает требуемое входное сопротивление и расширение пределов измеряемых напряжений в сторону больших значений. Входное сопротивление электронного вольтметра очень велико.
 [13]

Поскольку падение напряжения на этом р наоре не-ьелнко, вследствие незначительной величины Н6 ( всего 0 3 ома, небольшой отрезок константапопого провода), функции самого усилителя при данном способе включения сводятся к тому, чтобы достичь достаточной величины усиления тока и тем самым обеспечить питание измерительной цепи. Это позволяет более плавно производить подстройку и облегчает отсчет при измерениях. Кроме этого, в измерительной цепи имеется еще и емкостный делитель, роль которого заключается в том, чтобы уменьшить нагрузку на контур, создаваемую входным сопротивлением электронного вольтметра. Чтобы до минимума свести шунтирующее действие вольтметра, нужно стремиться выбрать такой вариант измерителя напряжения, входное сопротивление которого достаточно велико.
 [14]

В электронных вольтметрах измеряемое постоянное напряжение обычно поступает на вход усилителя постоянного тока, на выходе которого включен микроамперметр. Так как ток во входной цепи усилителя, незначительный ( несколько микроампер или даже долей микроампера), то к измеряемой цепи усилитель подключают через очень высокоомный делитель. Поэтому входное сопротивление электронного вольтметра исчисляется мегаомами на любых пределах измерений.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

Входное сопротивление — электрическое 101

Переключатели | Розетки и вилки | Балласты | Замените балласты | Светодиодные трубки | Устранение неполадок | Основное электричество  | Разные статьи

Вопрос или комментарий?

    Electrical 101   

О       Политика конфиденциальности       Карта сайта       Авторское право © 2021 Electrical101. com       Условия использования

Когда счетчик подключен к цепи, он действует как нагрузка, через которую проходит ток.

Счетчики с высоким входным сопротивлением почти не потребляют ток через счетчик при тестировании цепи. Мультиметры имеют высокое входное сопротивление (можно измерять низкое напряжение на логических цепях). Они дают точные измерения, но могут давать ложные показания напряжения из-за фотоэлементов, диммеров, плохого соединения или параллельных проводов (напряжение может присутствовать, но не может управлять нагрузкой).

Счетчики с низким входным импедансом потребляют небольшой ток через счетчик, создавая небольшую нагрузку на цепь. Вы получите ложные показания на логических схемах низкого напряжения с измерителем низкого входного импеданса. Тестеры соленоидов имеют низкий входной импеданс. Они дают приблизительные измерения напряжения и точные (но не точные) показания напряжения с помощью фотоэлементов, диммерных переключателей или параллельных проводов. Когда напряжение присутствует, но не может работать с нагрузкой, тестер соленоидов поглощает напряжение и показывает, что напряжения нет.

Мультиметр с высоким входным импедансом слева показывает 48,2 В в розетке на 120 В, где питание отключено. Эта розетка питается от одного из линейных проводов кабеля 12- 3 NM. Другой линейный провод включен. Электромагнитный измеритель низкого входного импеданса покажет 0 вольт в отключенной цепи.

Этот кабель 12- 3 NM содержит четыре провода, два линейных провода (черный и красный), один нулевой провод (белый) и один провод заземления (оголенный). Все четыре провода уложены близко друг к другу внутри кабелей NM от этой розетки до электрического щита.

Прибор слева измеряет напряжение черного провода при отключенном питании. Красный провод, идущий рядом с черным проводом, имеет включенное питание.

Магнитное поле красного провода наводит напряжение на черный провод. Это напряжение не может обеспечить нагрузку или привести к поражению электрическим током.

При измерении выхода некоторых фотоэлементов или диммеров с помощью мультиметра с высоким импедансом он может показать значение 120 вольт, когда они выключены или вышли из строя.

120 В

Магнитное поле присутствует, когда на проводе есть напряжение.

Напряжение, индуцируемое соседним проводом 120В. 48,2 вольта, измеренные высокоимпедансным мультиметром.

0 вольт, измеренный низкоимпедансным электромагнитным измерителем.

Счетчик подключается к розетке, в которой отключено питание.

Наведенное напряжение

Устранение неполадок в электрооборудовании

Измерители и тестеры

Тестер аккумуляторов

Input Impedance

High Wattage Appliances

Circuit Breakers

Troubleshoot Outlets

Troubleshoot GFCIs

Troubleshoot Lights

Troubleshoot Switches

Troubleshoot 3- Way Switches

Troubleshoot 4- Way Switches

Identify 3 и 4- Провода переключателей

Разомкнутая нейтраль

Разомкнутая нейтраль Мульти- Цепь проводов

Нет питания в розетках

Ослабленные и заглубленные розетки

Поиск и устранение неисправностей Устройство открывания гаражных ворот

Причина, по которой мультиметры имеют высокое входное сопротивление

спросил
5 лет, 6 месяцев назад

Изменено
2 года, 5 месяцев назад

Просмотрено
17 тысяч раз

\$\начало группы\$

Мой вопрос относится не только к мультиметрам, но ко всем приборам, которые требуют низкого или высокого импеданса на входе или выходе.

Насколько я понимаю, устройству требуется высокий входной импеданс, чтобы он не влиял на входной сигнал. Другими словами, если бы схема была такой, как показано ниже, то в точке А эффективный входной сигнал был бы подобен выходному сигналу делителя напряжения, следовательно, Rвх / (Rвх + R_источник), но поскольку R_вход большой, это значение, скорее всего, будет становятся близкими к единице.

^{смоделируйте эту схему – Схема создана с помощью CircuitLab}

Правильно ли я это понимаю? Кроме того, это та же самая причина, по которой мультиметры имеют высокий импеданс? То есть, чтобы измерение не пострадало и было правильным?

• сопротивление
• согласование сопротивления

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Дело не в том, что мультиметры имеют высокое сопротивление, а только в вольтметрах.

При измерении напряжения вы подключаете вольтметр (мультиметр в режиме вольтметра) к узлам, между которыми вы хотите произвести измерение: это параллельное соединение . Для правильного измерения нужно, чтобы импеданс вольтметра был как можно выше, чтобы через него проходил очень небольшой ток, чтобы он не возмущал цепь (ток, протекающий, например, через сопротивление напряжение, на котором вы измеряете, останется почти таким же, поэтому падение напряжения также будет).

При измерении тока, наоборот, вы подключаете амперметр последовательно . На этот раз, чтобы устройство не мешало измерению, его полное сопротивление должно быть как можно меньше, чтобы цепь продолжала вести себя так же (напряжение на амперметре не падало, а ток, протекающий в этой ветви цепи, оставался прежним). ).

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Да, вы правы, вольтметр имеет высокое сопротивление, чтобы не мешать системе, которую вы контролируете.