Voltímetro de instrumento de mediciónLa necesidad de usar un voltímetro surge para la mayoría de los propietarios de viviendas, automovilistas, sin mencionar los radioaficionados. Determine la presencia de voltaje en la red doméstica en ausencia de luz en la casa, mida el voltaje de la batería en caso de descarga, configure la estructura ensamblada por el radioaficionado; en todas estas situaciones, no puede prescindir de usarlo.

Tipos de voltímetros

Hay dos tipos de voltímetros en total:

Si los instrumentos digitales se caracterizan por la precisión de las lecturas, los voltímetros analógicos (de dial) pueden reaccionar ante desviaciones mínimas de los parámetros que no están determinados por un comprobador digital.

  • Los voltímetros portátiles (o portátiles) están diseñados para verificar (probar) el voltaje en la red. En la mayoría de los casos, este dispositivo se incluye en el diseño del probador. Existen instrumentos de dial o digitales, además de medir voltaje, miden corrientes de carga, temperaturas, resistencia del circuito, etc.
  • Los voltímetros estacionarios se instalan en el tablero de instrumentos en cuadros eléctricos. Están diseñados para monitorear el funcionamiento de los equipos. Los voltímetros estacionarios son de tipo electromagnético.

Clasificación

Los dispositivos difieren en el principio de funcionamiento, hay electrónicos y electromecánicos.

De acuerdo con su propósito previsto, los dispositivos son pulsados, midiendo redes de CA y CC.

Tipos y tipos de voltímetros

Todos los voltímetros se pueden dividir según: principio de funcionamiento, finalidad, método de aplicación y diseño.

Tipos y tipos de voltímetros

Por el principio de funcionamiento, los dispositivos se dividen en grupos :

  • Voltímetros electromecánicos.
  • Voltímetros electrónicos.

Consideremos cada grupo específicamente.

Voltímetros electromecánicos y electrónicos

Voltímetro electrónicoEstos instrumentos de medición son dispositivos de conversión directa. El valor medido en ellos se convierte directamente en lecturas en la escala del dispositivo de lectura. Está destinado a la evaluación visual de la tensión medida.

La escala parece una secuencia de marcas con números y forma una parte fija del dispositivo. La distancia entre dos marcas adyacentes es la división de escala. Las escalas pueden ser lineales y no lineales, de un lado (la marca «0» se encuentra al principio) y de dos lados (la marca «0» se encuentra en el medio). La escala suele estar marcada con un número que indica la clase de precisión del instrumento.

La parte móvil del dispositivo consiste en un marco ubicado entre los polos de un imán permanente. Una corriente fluye a través del devanado del marco. Una flecha está conectada con el marco móvil, de acuerdo con el valor del ángulo de desviación del cual es posible estimar el valor del parámetro medido en la escala. Este ángulo depende directamente de la corriente que fluye a través del devanado del marco y, por lo tanto, de la magnitud del voltaje que se mide.

Dichos dispositivos utilizan el método magnetoeléctrico para medir . Se utiliza con mayor frecuencia en instrumentos electromecánicos para medir diversas cantidades físicas.

Cabe señalar que estos dispositivos rara vez se utilizan por separado. Por regla general, forman parte de dispositivos más complejos en términos de diseño de circuitos.

Además del método magnetoeléctrico de medición en dispositivos electromecánicos, también se utilizan otros: electromagnético, electrodinámico, ferrodinámico, termoeléctrico, método de rectificación.

El uso de estos dispositivos basado en los requisitos de los medidores de voltaje es más preferible que los electromecánicos. Y estos requisitos son los siguientes: reducir el error de medición metodológica.

Para medir voltajes en varios puntos del circuito, se conecta un voltímetro en paralelo con el circuito que se está midiendo . Por tanto, su uso no debe distorsionar la imagen real. No debe derivar una sección del circuito, por lo tanto, su impedancia de entrada debe ser grande (idealmente, tender al infinito).

Los voltímetros electrónicos se pueden dividir en dos grupos. Uno está compuesto por dispositivos analógicos, el otro es digital. La diferencia entre ellos radica en la forma de proporcionar información sobre los resultados de la medición.

Posibles análogos

La tensión de entrada a medir va al escalador. Está hecho en forma de un divisor de resistencia de rango múltiple de clase de alta precisión. El número de resistencias corresponde al número de rangos de medición de voltaje.

Voltímetro analógico

Después del divisor de resistencia, la señal va a un amplificador de CC (DCA). Su propósito es amplificar el voltaje de entrada que pasa a través del divisor al valor requerido para el funcionamiento normal del dispositivo indicador. UFC también es necesario para aumentar la resistencia de entrada del dispositivo y combinarlo con el devanado de baja resistencia del marco del puntero del sistema magnetoeléctrico.

El dispositivo de un dispositivo electromecánico, mediante el cual el valor de voltaje medido se lee en voltímetros analógicos, se discutió anteriormente.

La alta impedancia de entrada de este dispositivo está determinada principalmente por el circuito DCL. Utiliza ampliamente el uso de transistores conectados según el esquema de un seguidor de señal de emisor o transistores de efecto de campo.

La precisión de los voltímetros analógicos está determinada por la clase de precisión de las resistencias del dispositivo de entrada y la clase de precisión del cabezal del microamperímetro, a lo largo de cuya flecha se lee el voltaje medido.

Para medir pequeños voltajes, el uso de un amplificador de CC en el circuito del dispositivo no siempre conduce a una precisión de medición suficiente.

En milivoltímetros, las medidas se realizan en corriente alterna. El voltaje de entrada de CC se convierte en CA utilizando su propio modulador. El amplificador de CA tiene el mejor rendimiento en términos de linealidad, deriva cero y ganancia de temperatura baja. Después de la amplificación, se detecta el voltaje de CA. Se suministra una tensión continua rectificada estable al dispositivo electromecánico del interruptor.

Si es necesario medir un voltaje alterno con un voltímetro, su circuito cambiará. Hay dos tipos de esquemas .

En uno de ellos, el voltaje de entrada se detecta y luego se amplifica mediante un amplificador de CC.

En circuitos con un diseño diferente, el voltaje de CA de entrada se amplifica primero mediante un amplificador de CA. A continuación, el detector rectifica la señal.

Dependiendo de los requisitos para los resultados de la medición, se selecciona un diseño de circuito u otro.

La primera opción se utiliza cuando es necesario medir en un amplio rango de frecuencia (de 10Hz a 1000MHz).

La aplicación de la segunda opción de construcción tiene lugar al medir tensiones alternas muy bajas (unidades de microvoltios).

Voltímetros digitales

Voltímetro digitalLos medidores de este tipo durante el procesamiento representan el voltaje de entrada en forma de pasos (valores discretos). Su valor se muestra en el indicador del dispositivo en forma digital.

El dispositivo de entrada (VU) determina la escala de la señal de entrada, su filtrado de la interferencia. Al medir voltaje de CA, se rectifica. Por lo tanto, el circuito VU contiene un divisor de voltaje, un filtro de ruido de red y un amplificador de señal.

El filtro es necesario para mejorar la precisión de la medición, porque la señal de interferencia puede percibirse como una señal útil y, después de su muestreo, el indicador de salida mostrará números que no corresponden al valor medido de la señal de entrada útil.

En los modelos «avanzados», existen adicionalmente dispositivos que seleccionan automáticamente los límites de polaridad y medida.

Un convertidor de analógico a digital (ADC) representa el voltaje en la entrada del dispositivo en forma de un intervalo de tiempo, cuya duración depende de su valor. Este intervalo está lleno de pulsos generados por el propio generador del voltímetro. El contador, de acuerdo con los comandos del dispositivo de control, los cuenta y aparece un valor digital del valor en la pantalla digital del dispositivo, proporcional al número de pulsos.

Dado que los componentes electrónicos de la VU tienen una resistencia de entrada significativa, los voltímetros digitales tienen muy poco efecto sobre la resistencia de la sección del circuito en el que se realiza la medición. La precisión de sus lecturas es mucho mayor que la de todos los voltímetros anteriores.

Se volvió mucho más fácil trabajar con el dispositivo. No es necesario volver a calcular adicionalmente el valor obtenido, teniendo en cuenta la escala seleccionada y el multiplicador configurado (como en los voltímetros analógicos). Pero los requisitos de calidad de la tensión de alimentación son muy elevados.

Especificaciones del voltímetro

El voltímetro puede funcionar normalmente a una temperatura del aire que no exceda los 25-30 ºС y una humedad relativa de hasta el 80% a una presión atmosférica de 630-800 mm Hg. Voltaje 220 V (frecuencia hasta 400 Hz), frecuencia de red 50 Hz. La medición está significativamente influenciada por la forma de la curva de voltaje de la red de suministro: una sinusoide con una distorsión armónica de un máximo del 5%.

Las capacidades del dispositivo se evalúan utilizando los siguientes indicadores:

  • Resistencia.
  • Límites de voltaje de circuito variable.
  • Rango de valores de voltaje medidos.
  • Clase de precisión de medición.

Características y especificaciones

La principal aplicación de los voltímetros digitales es verificar el voltaje en un circuito eléctrico. La característica principal de dicho dispositivo es la conveniencia y la facilidad de uso. También tiene una alta resistencia interna, lo que asegura mediciones precisas.

voltímetros digitales: los tipos y características de uso

Las principales características técnicas del voltímetro incluyen las siguientes.

  • Rango de medida: para modelos digitales, es de 1mV a 1 kV. Esto es suficiente para la mayoría de las mediciones. Sin embargo, también sucede que es necesario medir un voltaje extremadamente bajo o demasiado alto. Para estos propósitos, se requieren voltímetros más sofisticados.
  • Error admisible: cuanto menor sea este indicador, más precisos serán los resultados obtenidos. Esta característica la establece el fabricante después de las primeras pruebas y generalmente se indica como porcentaje.
  • Resistencia interna: cuanto más alta es, más preciso es el voltímetro. Los aparatos con alta resistencia prácticamente no afectan el circuito eléctrico.
  • Rango de frecuencia de voltaje CA.

voltímetros digitales: los tipos y características de uso

Puede encontrar estas características en la descripción de un modelo de voltímetro en particular.

    El corazón del aparato, responsable de la informática, es el diagrama de bloques. Hablaremos más sobre el principio de su funcionamiento. Muchos voltímetros digitales utilizan un indicador para visualizar los datos recibidos.

    voltímetros digitales: los tipos y características de uso

    Voltímetro AC

    Los voltímetros electrónicos de banda ancha, que se utilizan en redes de corriente alterna, tienen características de diseño y graduación inherentes solo a ellos. El impacto en el circuito medido depende de los parámetros de entrada: resistencia activa de entrada (Rv) (aunque debería ser la más alta), capacitancia de entrada (Cv) (debe ser mínima) e inductancia (Lpr) (junto con la capacitancia, se crea un circuito oscilatorio en serie , que se diferencia en su frecuencia de resonancia).

    Figura: Numero 3. Diagrama de conexión del voltímetro

    Medida de resistencia

    Un voltímetro de baja resistencia con una resistencia máxima de 15 ohmios es adecuado para medir resistencias, que se realiza utilizando la fórmula:

    Rx = Ri * (U1 / U2 – 1).

    La fórmula utiliza la resistencia Rv (voltímetro), y 1 y 2 lecturas del dispositivo, la precisión de la medición no corresponde necesariamente a la realidad, porque la medición no tiene en cuenta la resistencia interna. Se puede lograr un resultado más preciso usando la fórmula:

    Rx = (Râ + r) * (U1 / U2 – 1), donde r es la resistencia interna.

    Al medir, cada resistencia subsiguiente debe ser grande y realizarse con un registro de cada medición.

    Para saber qué voltaje muestra el dispositivo, debe guiarse por la escala del voltímetro y el valor de división. Está determinado por el límite máximo del valor medido dividido por el número de divisiones de escala.

    El principio del dispositivo

    La base del voltímetro es el método de conversión de analógico a digital. Por lo tanto, los convertidores instalados en el diseño del dispositivo V7-35 miden la magnitud del voltaje de CA y CC (así como la resistencia, la corriente), convirtiendo el valor medido en un voltaje normalizado y luego usando un ADC en un código digital.

    El diagrama funcional del tester digital funciona con 4 convertidores:

    • Convertidor de escala.
    • Convertidor de potencia AC / DC a voltaje.
    • Dispositivo de baja frecuencia que convierte voltaje CA en voltaje CC.
    • Convertidor de resistencia a voltaje.

    Circuito voltímetro digital

    Figura: # 2. Circuito voltímetro digital

    Algunos consejos para principiantes

    Aplicación de voltímetroEstos consejos ayudarán a los novatos que usen por primera vez un voltímetro en su trabajo. Hay algunos de ellos:

    • Conexión de voltímetro.
    • Cumplimiento de la polaridad.

    La polaridad de las sondas de medida conectadas del voltímetro debe corresponder a la polaridad de la tensión indicada en el diagrama.

    Siempre se debe conectar un voltímetro en paralelo con el circuito que se está midiendo. En esto se diferencia de un amperímetro, que se incluye en el espacio. Para la rectificación de CA de onda completa, se puede ignorar la polaridad de los cables de prueba. Las sondas deben sujetarse de modo que las manos toquen solo la parte aislada de ellas.

    Publicado originalmente en 2018-03-28 15:34:30.

    ¿Cómo utilizar?

    La operación del voltímetro está permitida solo bajo tres condiciones importantes. Éstos incluyen:

    • correspondencia de las capacidades del dispositivo con el voltaje en la sección del circuito;
    • cumplimiento del tipo de voltaje, que puede ser constante o variable;
    • la posición correcta en la que debe ubicarse el voltímetro para su correcto funcionamiento (vertical u horizontal, esta información se indica en la carcasa del dispositivo).

    voltímetros digitales: los tipos y características de uso

    Los voltímetros analógicos también requieren preajuste.

      Pero esta vez estamos hablando de dispositivos digitales que no lo necesitan, lo que es una prueba más de comodidad y facilidad de uso. Todo el proceso de medición de voltaje con un voltímetro digital se puede dividir en 3 pasos.

      • Conecte los cables. Para ello, los modelos digitales cuentan con conectores y jacks especiales. Coloque el interruptor en la posición «on».
      • Si el voltímetro es universal, configure el tipo de voltaje y el rango de valores. Para valores desconocidos, puede designar el límite máximo y luego reducirlo gradualmente hasta que se detecten valores legibles.
      • Establezca una conexión en paralelo de las sondas a los conductores en la sección seleccionada del circuito.

      voltímetros digitales: los tipos y características de uso

        Como puede ver, el proceso no es tan complicado y no lleva mucho tiempo.

        Sin embargo, se debe tener cuidado. La negligencia no solo puede dañar el dispositivo, sino también la salud humana.

        Estos son los errores de medición más comunes.

        • Transición de una sección del circuito a otra sin restablecer los valores o el tipo de voltaje. El voltímetro puede sobrecalentarse e incluso quemarse.
        • Debido a la similitud externa, un voltímetro se puede confundir fácilmente con un amperímetro.
        • Con un funcionamiento prolongado, el aislamiento de los cables de las sondas se vuelve inutilizable y el conductor queda expuesto. Esto podría provocar una descarga eléctrica al operador. Por lo tanto, el dispositivo debe inspeccionarse periódicamente para detectar daños.
        • Algunos compradores prefieren ahorrar en ese equipo comprando dispositivos baratos de fabricantes desconocidos. Existe un gran riesgo de gastar dinero en un voltímetro inutilizable. Estos dispositivos se compran mejor en tiendas especializadas. Es mejor si los productos tienen un certificado de calidad y un período de garantía.

        voltímetros digitales: los tipos y características de uso

          En general, esto es todo lo que hay que saber sobre un voltímetro para uso doméstico.

          Este dispositivo es muy útil y siempre habrá un uso para él. Entonces esta compra vale la pena.

          Sin embargo, si tiene que trabajar con electricidad, debe tener mucho cuidado y estar preparado. Asegúrese de leer las instrucciones adjuntas y las especificaciones técnicas de su modelo en particular.

          voltímetros digitales: los tipos y características de uso

          En el siguiente video, aprenderá cómo conectar un voltímetro digital de tres cables.


          0 comentarios

          Deja una respuesta

          Marcador de posición del avatar

          Tu dirección de correo electrónico no será publicada.