Todos sabemos que el voltaje en una toma de corriente doméstica es de 220 V (vale la pena recordar que no en todos los países). Pero después de todo, a veces puede ser más o menos y surge una pregunta lógica: ¿cómo medir el voltaje? Para ello necesitamos un voltímetro.

Entonces, un voltímetro es un dispositivo que mide la diferencia de potencial (en voltios) o voltaje. El principio de funcionamiento de un voltímetro clásico es bastante simple: la corriente que se induce en la bobina cuando se conecta a una fuente de voltaje crea un par que agitará la aguja del dispositivo de medición eléctrico. La desviación del puntero es siempre directamente proporcional a la diferencia de potencial entre los puntos medidos. Vale la pena recordar que el voltímetro SIEMPRE está conectado en paralelo al circuito en el que se mide la tensión.

Información general

El voltaje ( U ) es un parámetro importante de la red eléctrica, que muestra la relación entre el trabajo que ha realizado el campo eléctrico al mover la carga (A) y el valor de la carga en sí ( q ):

U = A / q.

Los voltios son una unidad de medida de voltaje eléctrico.

Definición esquemática de voltaje eléctrico

Definición esquemática de voltaje eléctrico

Un voltímetro es un dispositivo de medición que lee el voltaje en varios circuitos y tiene una alta resistencia. Los voltímetros son de varios tipos:

  • Con cita:
  • para corriente eléctrica alterna o constante;
  • fase;
  • sensibilidad al impulso;
  • universal (multifuncional);
  • búsqueda selectiva de frecuencias.
  • Por método de instalación:
  • estacionario;
  • autónomo;
  • panel del teclado.
  • Por principio de medición:
  • apagar;
  • digital;
  • estático.

Cada uno de ellos tiene sus propias características en estructura, principio de medición y propósito, así como su propia apariencia única.

¡Importante! En los diagramas eléctricos, este dispositivo de medición se designa con las letras «V» o «PV».

Proceso de conexión

Qué mide el voltímetro

Para tomar lecturas de la tensión de la red en una determinada sección del circuito, el voltímetro se conecta a él solo en paralelo, independientemente del tipo de dispositivo, ya que en este caso tiene un efecto mínimo en el movimiento de la corriente eléctrica. El monitoreo de voltaje con este medidor se puede realizar tanto en la carga como en la fuente de alimentación.

Esquema de conexión en paralelo del voltímetro a la red.

Esquema de conexión en paralelo del voltímetro a la red.

Cuando un voltímetro se encaja en un circuito eléctrico en serie, en realidad se rompe debido a una gran resistencia interna, respectivamente, las medidas obtenidas serán incorrectas y, en muchos casos, puede ocurrir un cortocircuito o falla de los elementos del circuito, incluido el medidor, por completo.

En una nota. No confunda un voltímetro con un amperímetro, que está conectado a la red eléctrica en serie, ya que la resistencia al medir la intensidad de la corriente debe ser mínima.

El dispositivo se conecta a dos secciones del circuito sujetando los cables con electrodos o abrazaderas especiales.

Si necesita medir secciones de un circuito eléctrico de corriente continua con un alto voltaje consciente o si necesita obtener datos muy precisos para este parámetro, entonces debe usar una resistencia adicional, para la creación de qué resistencias son responsables: los divisores de voltaje más simples.

Conexión de resistencia adicional (resistencias) en el diagrama para aumentar la precisión del voltímetro

Conexión de resistencia adicional (resistencias) en el diagrama para aumentar la precisión del voltímetro

Al realizar mediciones en redes eléctricas de CA con alta tensión, es posible utilizar no solo resistencias, sino también transformadores de medición como resistencia adicional. Es con corriente alterna que los electricistas suelen utilizar transformadores de tensión, ya que no solo reducen la tensión para el usuario final, sino que también separan el circuito de medida del circuito de potencia.

Apariencia del transformador de voltaje

Apariencia del transformador de voltaje

Reglas para conectar voltímetros a un circuito:

  • Seleccione el rango de medición correcto para el instrumento. No puede medir alto voltaje con un voltímetro, que está diseñado para medir los parámetros de microcircuitos;
  • Si la lectura del dispositivo está cerca del valor límite, debe trabajar con él con cuidado, ya que el salto EMF puede dañar sus bobinados;
  • El dispositivo puntero debe colocarse de acuerdo con las instrucciones: vertical u horizontalmente. Al verificar las lecturas, se recomienda excluir la influencia de los campos electromagnéticos en el dispositivo y las ondas de vibración;
  • Los voltímetros se pueden conectar a un circuito que ya está energizado, sin embargo, con valores peligrosos de este indicador, será útil usar guantes especiales y una tela dieléctrica (alfombra);
  • Si la flecha en el dispositivo analógico da un resultado distinto de cero antes de comenzar a tomar lecturas, entonces es necesario restablecerlo con un elemento regulador: un tornillo;
  • Periódicamente, es necesario realizar medidas de calibración sobre el dispositivo, que será el garante de la precisión de las medidas que da;
  • Cuando use el dispositivo por primera vez, vale la pena encenderlo en una red sin energía; solo cuando todos los terminales y cables del dispositivo están conectados, la corriente está encendida;
  • En los procedimientos de medición, para evitar lesiones, se recomienda leer las precauciones de seguridad en las instrucciones.

Al monitorear el voltaje en diferentes circuitos, se pueden usar varios voltímetros y dispositivos adicionales (resistencias, transformadores para ellos); para obtener resultados de medición ultra precisos, es importante tener en cuenta las características de cada uno de ellos.

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Elegir un modelo de voltímetro

Circuito voltímetro digital.

El mercado moderno de dispositivos para automóviles ofrece una amplia gama de modelos de voltímetro. Los tipos de dispositivos más populares son:

  • voltímetros de «dial» analógicos: se instalan principalmente en automóviles domésticos y se conectan al tablero en lugar de un reloj;
  • sensores digitales conectados a la toma del encendedor de cigarrillos;
  • voltímetros digitales montados en el tablero.

Los dos últimos tipos de instrumentos se utilizan con mayor frecuencia, ya que combinan apariencia moderna, precisión de lecturas y facilidad de instalación.

Los resultados de medición más realistas los proporcionan los voltímetros conectados directamente al tablero. Aunque su instalación a veces está plagada de algunas dificultades, al instalarlos, puede obtener un monitoreo constante del estado de la batería, lo cual es especialmente importante con una gran cantidad de nodos conectados.

El costo de un voltímetro digital es bastante bajo y fluctúa en el rango de 120-150 rublos en caso de realizar pedidos a través de tiendas en línea. Tiene una forma rectangular estándar, gracias a la cual encajará armoniosamente en el interior de cualquier automóvil. Color de la luz de fondo: blanco, amarillo, azul, verde, rojo. A veces hay un problema con el alto brillo de la pantalla, que actúa como una distracción y dificulta la concentración en la carretera, pero esta deficiencia se soluciona rápidamente con la ayuda de una película tonificante.

Para mejorar la precisión del voltímetro, se recomienda elegir aquellos modelos en los que se asignan 4 dígitos para lecturas de voltaje. De esta forma, puede leer valores de hasta centésimas de voltio.

¿Por qué el voltímetro siempre está conectado en paralelo?

La resistencia de un voltímetro ideal es igual al infinito . Pero esto es por lo ideal, por lo real es mucho menos, pero sigue siendo muy alto. Por lo tanto, al conectar un dispositivo de medición a un circuito en serie, sus lecturas no tendrán nada que ver con la verdad, y su resistencia interna tendrá un efecto significativo en el circuito eléctrico (prácticamente un circuito abierto debido a la alta resistencia interna).

Conexión de un voltímetro a un diagrama de circuito

El voltímetro siempre está conectado en paralelo con el circuito , de modo que la caída de voltaje a través del medidor no afecte el funcionamiento del circuito eléctrico de ninguna manera. Además, si el dispositivo de medición es multirrango (por ejemplo, 3, 15, 75 y 150 V), al cambiar el límite, se introduce una resistencia adicional en serie con la bobina de medición (como regla, ya está instalada en la carcasa del dispositivo, pero vale la pena aclarar esto en la hoja de datos), que protege la bobina de medición del eléctrico. del dispositivo de corrientes superiores a la nominal y garantizar la precisión de la medición.

Interpretación de las lecturas del medidor

La instalación de un voltímetro es solo el primer paso para controlar el estado de la batería y el sistema eléctrico del vehículo. La información completa se puede obtener solo determinando los valores básicos de los indicadores del instrumento.

El valor estándar del voltaje de las baterías en los automóviles de pasajeros es 12 V. El voltaje de la red de a bordo diferirá ligeramente, ascendiendo a 13,7-14 V. Si los valores en el voltímetro disminuyen en relación con los parámetros especificados, esto puede significar una falla del regulador de voltaje o un mal funcionamiento en el generador.

Una caída de voltaje también puede estar asociada con una descarga de la batería. Esto ocurre especialmente en invierno: en el frío, la descarga se produce más rápido y la presencia de un calentador en el automóvil agrega una carga a la red.

Figura 2. Esquema de conexión de un voltímetro a un circuito.

Si el voltímetro está conectado directamente a los terminales de la batería, entonces por sus valores numéricos puede averiguar fácilmente el nivel de carga de la batería. Las lecturas en el rango de 12,6-12,9 V indican que la batería está completamente cargada. A medida que avanza la descarga, el voltaje cae gradualmente. A un valor de 12,3-12,6 V, la carga cae al 75%, a 12,1-12,3 V, la batería está aproximadamente a la mitad. Con una disminución gradual del voltaje a 11,8-12,1 V, se considera que la batería está vacía a 3/4 y a 11,5-11,8 V ya no podrá encender el automóvil.

Para obtener información completa sobre el estado de la red, no será superfluo medir el voltaje directamente en los terminales de la batería y luego compararlo con los indicadores del voltímetro de a bordo. Si, al encender la calefacción, la luz de carretera u otras cargas, el voltaje difiere en más de 0,4 V, esto puede indicar una red a bordo no estabilizada. En este caso, es necesario verificar la capacidad de servicio del generador y el relé de voltaje lo antes posible.

¿Por qué el voltímetro tiene mucha resistencia?

Un voltímetro tiene una resistencia interna muy alta porque mide la diferencia de potencial entre dos puntos del circuito. El voltímetro no afecta la corriente del circuito medido.

Si el dispositivo de medición tiene una resistencia baja, pasará una corriente a través de él (de acuerdo con la primera ley de Kirchhoff, la corriente se distribuirá entre las dos ramas del circuito: parte de la corriente fluirá a través de la carga y parte a través del voltímetro, por lo que su resistencia debe ser lo más grande posible, para minimizar la corriente. ), y obtenemos un resultado incorrecto en la salida. La alta resistencia del voltímetro evita que la corriente pase a través de él (circuito abierto), y así se obtiene una lectura de voltaje.

Cuáles son los tipos de voltímetros

Los voltímetros, como cualquier otro instrumento de medición eléctrico, se clasifican según su propósito y diseño. Más detalles en la siguiente imagen:

Diagrama de tipos de voltímetro

Voltímetro de bobina móvil de imán permanente (PMMC)

Tal dispositivo funciona según el principio magnetoeléctrico. En pocas palabras, esto significa lo siguiente: una bobina de un dispositivo de medición se coloca en un campo magnético constante, que está conectado al circuito eléctrico en el que se realiza la medición. Cuando la corriente fluye a través de la bobina, la fuerza electromagnética creará un par que hará girar la flecha del dispositivo de medición en un cierto ángulo.

El voltímetro de bobina móvil de imán permanente (PMMC) solo se utiliza en redes de CC. Este tipo de dispositivo tiene un consumo de energía muy bajo y una precisión muy alta. Su único inconveniente es el costo.

Voltímetro electromagnético (voltímetro MI)

Se puede utilizar un voltímetro electromagnético para medir tanto voltaje CC como CA. En este tipo de dispositivos, la deflexión de la flecha depende del voltaje de la bobina. Los voltímetros electromagnéticos se dividen en dos tipos:

  • Dispositivo de medición electromagnético con bobina plana.
  • Dispositivo de medición electromagnético con bobina redonda.

Voltímetro electrodinámico

Se utiliza un voltímetro electrodinámico para medir el voltaje de un circuito de CA y CC. Este tipo de instrumento tiene la misma calibración para mediciones de corriente CA y CC.

Voltímetro con sistema rectificador

Este tipo de instrumento se utiliza en circuitos de CA para medir voltaje. El rectificador convierte la corriente alterna en corriente continua, y luego la señal de corriente continua es medida por un instrumento de bobina móvil de imán permanente.

Voltímetro analógico

Se utiliza un voltímetro analógico para medir voltaje CA y CC. Muestra lecturas a través de un puntero que se fija en una escala calibrada. La deflexión del puntero depende del par que actúa sobre él. La cantidad de par desarrollado es directamente proporcional al voltaje medido.

Voltímetro digital

Un voltímetro que muestra lecturas en forma numérica se conoce como voltímetro digital. Un voltímetro digital es bastante preciso.

Un instrumento que mide voltaje de CC se conoce como voltímetro de CC, y un voltímetro de CA se usa en un circuito de CA para medir el voltaje de CA.

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Dispositivo y principio de funcionamiento.

Si hablamos del principio de funcionamiento, entonces todos los dispositivos de este tipo que permiten varias mediciones en redes eléctricas son de 2 tipos:

  • tipo electromecánico;
  • electrónico.

Cómo conectar un voltímetro?

    La primera categoría son los dispositivos de conmutación. En ellos, la flecha está unida a un marco especial donde se enrolla el cable. Dicha bobina se ubicará junto al imán en aquellos dispositivos que se usan generalmente para redes de CC. O junto a otra bobina, si el dispositivo está diseñado para corriente alterna.

    Aquí conviene aclarar que el modelo calculado para redes con naturaleza variable de la corriente no funcionará de forma permanente en la red.

    Pero si se utiliza un puente de diodos para la conexión, podrá realizar las medidas necesarias en la red de CA, pero con una ligera pérdida de precisión.

    Cómo conectar un voltímetro?

    Cuando una corriente eléctrica pasa a través del devanado, aparece un campo electromagnético en él, que interactúa con un imán u otro devanado, y el marco gira. El resorte evita que la bobina gire donde se encuentra la flecha. Por este motivo, el ángulo de giro del marco corresponderá a la corriente que lo atraviesa y al potencial en los terminales.

    Cómo conectar un voltímetro?

    Para reducir las oscilaciones del puntero, el dispositivo tiene un amortiguador electromagnético.

    Puede ser de pistón, de cilindro y pistón, o de placa de aluminio. Para aumentar la precisión de las lecturas, la flecha tiene contrapesos especiales, que anulan el efecto de la gravedad. Y el sistema en sí está hecho de este tipo de acero, como aleado, para reducir su desgaste.

    Cómo conectar un voltímetro?

    • cosa análoga;
    • digital.

    Cómo conectar un voltímetro?

    Cómo conectar un voltímetro?

    En los dispositivos pertenecientes a la primera categoría, hay un convertidor de la señal de entrada al ángulo de desvío, que muestra el valor de la tensión que se investiga, que se muestra en la escala. La desventaja de tales dispositivos será la necesidad de volver a calcular las lecturas de la escala en caso de un cambio en el límite de medición.

    Cómo conectar un voltímetro?

      El voltímetro digital está equipado con una pantalla correspondiente, así como un convertidor, gracias al cual la señal se vuelve digital. Si el dispositivo está conectado a una red donde hay corriente CC, la polaridad de la conexión se puede ver en la pantalla. Las características distintivas de dicho dispositivo serán la compacidad, así como la precisión. Es cierto que el último punto dependerá del modelo del controlador incorporado.

      Cómo conectar un voltímetro?

      Recomendaciones generales para la conexión

      Ahora daremos pequeñas recomendaciones sobre cómo conectar correctamente un voltímetro para que muestre los datos más precisos. El primer punto es que el dispositivo no se puede conectar al circuito eléctrico de forma secuencial, de lo contrario se romperá debido a una disminución de la corriente . La conexión solo debe realizarse en paralelo, porque esto no afecta el flujo de corriente. Y la resistencia debería ser grande.

      Cómo conectar un voltímetro?

      Muchas personas confunden muy a menudo un voltímetro con un amperímetro, en el que todo será al revés.

      El diagrama de conexión del dispositivo se verá de manera que para medir el voltaje que está presente en el circuito entre 2 puntos , se conecte de manera que el interruptor se ubique frente a la fuente de alimentación. El dispositivo no afecta la corriente debido a que la pasa a través de sí mismo. Por eso su resistencia es tan grande.

      Cómo conectar un voltímetro?

      Para ampliar el rango de medición, se puede conectar una resistencia adicional al devanado del dispositivo.

      Entonces, solo una parte de la corriente irá al medidor, que será proporcional a la resistencia del dispositivo. Si conocemos la resistencia de la resistencia en el voltímetro, entonces podemos determinar el indicador de voltaje.

      Cómo conectar un voltímetro?

      La propia resistencia se instala dentro del voltímetro y se utiliza simultáneamente para reducir la influencia de varios factores en los resultados de la medición. Por lo tanto, está hecho de un material que tiene el coeficiente de temperatura más bajo posible. Su resistencia será menor que en la bobina, por lo que la resistencia total no dependerá del régimen de temperatura.

      Cómo conectar un voltímetro?

      Presión constante

      Si hablamos de un voltaje constante, para medir los indicadores de un circuito eléctrico, debe tener el llamado compensador de corriente constante. Aunque una solución más sencilla sería utilizar un dispositivo digital convencional. Para medir valores que comienzan en decenas de milivoltios y terminan en cientos de voltios, se utilizan los siguientes dispositivos:

      • electrodinámico;
      • electromagnético;
      • magnetoeléctrico.

      Con este tipo de medición, también se pueden utilizar resistencias adicionales.

      Al medir este tipo de voltaje de varios kilovoltios, se suelen utilizar voltímetros electrostáticos. Con menos frecuencia, otros tipos de dispositivos que se conectan a través de un divisor.

      Cómo conectar un voltímetro?

      Corriente alterna

      Para medir correctamente las características de la corriente alterna con el dispositivo en cuestión, debe tener el llamado transformador de instrumentos. Se utiliza para realizar dichas medidas y aumentar la seguridad de las personas al permitir obtener un aislamiento galvánico del circuito de alta tensión. Por cierto, este método será el único correcto en general, ya que por razones de seguridad está prohibido realizar mediciones sin tales transformadores.

      Cómo conectar un voltímetro?

      El uso de dichos transformadores permitirá aumentar los límites de medición de los dispositivos, es decir, es posible medir altos voltajes y corrientes mediante dispositivos de bajo voltaje y baja corriente. Si una corriente alterna se mide a valores en unidades de voltios, aplique:

      • voltímetros digitales;
      • rectificando;
      • cosa análoga.

      Cómo conectar un voltímetro?

      Cómo conectar un voltímetro?

        Si es de hasta cientos de voltios, electrodinámico, rectificador y electromagnético. Si es de varias decenas de megahercios, las mediciones deben realizarse con voltímetros electrostáticos y termoeléctricos.

        Cómo conectar un voltímetro?

        Instalación en un amplificador

        Instalar un voltímetro en un amplificador en un automóvil es relativamente fácil. Para implementarlo se requerirán los siguientes elementos:

        • cinta insultiva;
        • voltímetro;
        • alambre PVA 3×75.

        Primero, en el caso de que el bolsillo esté ubicado sobre la grabadora de radio, debe perforar un orificio con un diámetro de aproximadamente 1,6 milímetros, donde debe instalar el conector correspondiente con un cable conectado a él.

        Cómo conectar un voltímetro?

        Ahora debe tender el cable hasta el maletero, adjuntarlo simultáneamente con cinta aislante al cable de alimentación del amplificador y fijarlo en los terminales del amplificador. El cable REM que controla la radio, así como el amplificador, están conectados a un voltímetro para que se encienda simultáneamente con ellos. Es gracias a esto que será posible ver el voltaje exacto en los terminales amplificadores, cuando sea necesario.

        El sistema es muy fácil de operar y los costos necesarios para construirlo son muy bajos.

        Cómo conectar un voltímetro?

        ¿Cómo se conecta a la batería?

        Para controlar con éxito el estado de carga de la batería de un automóvil, debe saber cómo conectar un voltímetro e interpretar correctamente sus medidas. Desde la llegada de los automóviles, donde una computadora de a bordo es responsable de controlar los sistemas, ha desaparecido la necesidad de un dispositivo separado. Pero no todo el mundo puede permitirse ese tipo de coches. Y no en todas partes en tales máquinas se implementa la función de monitorear el estado de carga de la batería. Y en invierno será sumamente importante.

        Las lecturas más realistas serán dadas por dispositivos que están conectados directamente al tablero. Si bien pueden ser difíciles de instalar, vale la pena cuando sabe todo sobre cómo cargar la batería de su automóvil.

        Cómo conectar un voltímetro?

        La mayoría de los dispositivos que se pueden encontrar en el mercado hoy en día tienen 2 o 3 cables para conectarse a la red. Recientemente, han aparecido modelos de 4 pines. Pero, como regla, la mayoría tiene tres cables, así que detengámonos en el marcado de los modelos de 3 cables:

        • un cable rojo significará un plus;
        • negro – menos;
        • el blanco se encargará de apagar y encender el dispositivo, así como de controlar el brillo de la retroiluminación.

        Cómo conectar un voltímetro?

          A veces sucede que el dispositivo brilla muy débilmente o no funciona en absoluto. La razón de esto es una marca de cable ligeramente diferente. En este caso, el cable blanco será menos y el negro controlará el dispositivo. El sensor de voltaje se coloca en el lugar donde suele ubicarse el reloj, pero en algunos casos sucede que no hay espacio libre en el tablero, por lo que hay que hacer un agujero especial.

          Cómo conectar un voltímetro?

          Hablando directamente sobre la conexión, digamos que hay una gran cantidad de esquemas.

          Pero consideraremos cómo hacer esto usando el ejemplo de un voltímetro que está equipado con un estabilizador de pulso. El cuerpo del dispositivo puede tener una superficie de tipo relieve. Es decir, estamos hablando del hecho de que el marco alrededor de la pantalla sobresaldrá por encima de la superficie del panel del automóvil. Debido a esto, el voltímetro no caerá hacia adentro y ocultará los bordes irregulares del agujero casero.

          Cómo conectar un voltímetro?

          Por lo general, el voltímetro se conecta a través de tres contactos que se encuentran en el cuerpo del sensor. Entonces, para esto, todavía necesita un cable de cuatro hilos de una unidad de computadora convencional. El conector IDE ancho se corta y el resto de los cables se sueldan a los pines del cableado del automóvil. El contacto de cuatro clavijas proporciona una conexión excelente y, si es necesario, le permite reemplazar el voltímetro de manera rápida y sin ningún esfuerzo serio y tiempo si falla.

          Independientemente de qué voltímetro tenga una estructura, antes de instalarlo en el automóvil, debe estudiar el diagrama de cableado en detalle y también leer atentamente las instrucciones que vienen con el dispositivo.

          Cómo conectar un voltímetro?

          Consulte a continuación para obtener más detalles.


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