Вольтметр — это измерительный прибор, предназначенный для определения значения электрического напряжения в цепи. Применяется в системах постоянного и переменного тока для контроля напряжения на различных участках оборудования. Широко используется в энергетике, промышленной автоматике, лабораторных испытаниях, обучающих стендах и в составе щитового оборудования.

Принцип работы

Работа вольтметра основана на преобразовании величины напряжения в механическое или цифровое значение, соответствующее измеряемому уровню. В классических приборах используется отклоняющая система, реагирующая на напряжение через сопротивление. При этом сила тока, протекающего через механизм, мала и зависит от полного входного сопротивления прибора.

В цифровых вольтметрах сигнал поступает на аналогово-цифровой преобразователь, после чего обрабатывается микропроцессором и отображается на дисплее.

Конструкция

Основные конструктивные элементы вольтметра:

• измерительный механизм (магнитоэлектрический, электромагнитный, электродинамический и др.);
• внутренний резистор, ограничивающий ток в измерительной цепи;
• шкала с индикатором (стрелкой) или цифровой дисплей;
• корпус с контактными выводами для подключения;
• источник питания — для цифровых моделей.

Приборы для измерения высоких напряжений комплектуются дополнительными делителями или используют высокоомные цепи входного сопротивления.

Аналоговые и цифровые модели

Аналоговые вольтметры

Аналоговые модели применяются для визуального контроля колебаний напряжения, не требуют внешнего питания и отличаются устойчивостью к помехам. Один из распространённых типов — аналоговые вольтметры Э47. Эти устройства входят в состав щитового оборудования и устанавливаются на объектах, где необходим постоянный контроль сетевого напряжения в промышленных условиях.

Цифровые вольтметры

Цифровые модели обеспечивают более высокую точность измерений и удобство считывания показаний. Они требуют электропитания и часто имеют функции автодиапазона, запоминания значений, передачи данных по интерфейсу. Применяются в современных автоматизированных системах и лабораторных установках.

Включение в цепь

Вольтметр подключается параллельно к участку цепи, где необходимо измерить напряжение. Входное сопротивление прибора должно быть как можно выше, чтобы не оказывать влияния на параметры контролируемой цепи. При измерении переменного напряжения используются приборы, рассчитанные на соответствующую форму сигнала и частотный диапазон.

Сферы применения

Вольтметры применяются в различных отраслях:

• в щитовых установках для контроля напряжения в распределительных системах;
• в электролабораториях при проведении испытаний и поверок;
• в промышленной автоматике для контроля напряжения питания оборудования;
• в учебных целях на лабораторных стендах;
• в электромонтажных и наладочных работах.

Также вольтметры входят в состав комбинированных измерительных приборов, мультиметров и контрольно-измерительных панелей.