Rad s električnim mrežama može biti potreban u raznim životnim situacijama: popravci automobila, ožičenje u kući ili na poslu. Jedna od veličina koju često treba izmjeriti prilikom izvođenja radova ove prirode je napon. To se može odrediti pomoću posebnog uređaja nazvanog voltmetar. Načelo njegovog rada, uređaj, kao i načini povezivanja bit će razmotreni u nastavku.
Uređaj i princip rada
Ako govorimo o principu rada, tada su svi uređaji ove vrste koji omogućuju različita mjerenja u električnim mrežama 2 vrste:
- elektromehanički tip;
- elektronička.
Prva kategorija su sklopni uređaji. U njima je strelica pričvršćena na poseban okvir gdje je kabel namotan. Takva zavojnica bit će smještena uz magnet u onim uređajima koji se obično koriste za istosmjerne mreže. Ili pored druge zavojnice - ako je uređaj namijenjen izmjeničnoj struji.
Ovdje treba pojasniti da model izračunat za mreže s promjenjivim karakterom struje neće trajno raditi u mreži.
Ali ako se za povezivanje koristi diodni most, tada će moći provesti potrebna mjerenja u izmjeničnoj mreži, ali uz mali gubitak točnosti.
Kad električna struja prolazi kroz namot, u njemu se pojavljuje elektromagnetsko polje koje djeluje s magnetom ili drugim namotom, a okvir se okreće. Opruga sprječava zavojnicu da se okreće tamo gdje se nalazi strelica. Iz tog će razloga kut rotacije okvira odgovarati struji koja prolazi kroz njega i potencijalu na stezaljkama.
Da bi se smanjile oscilacije strelice, uređaj ima elektromagnetsku zaklopku.
Može biti klip, izrađen od cilindra i klipa ili od aluminijske ploče. Da bi se povećala točnost očitanja, strelica ima posebne protuutege, koji poništavaju učinak gravitacije. I sam sustav izrađen je od ove vrste čelika, kao legiran, kako bi se smanjilo njegovo trošenje.
Osjetni element u elektroničkim analogima je elektronička ploča koja pretvara dolazni signal u očitanja instrumenta. Ovaj uređaj može raditi bilo od napona koji se mjeri, bilo od baterija ili vanjskog napajanja. Elektronički voltmetri su sami po sebi podijeljeni u 2 kategorije:
- analog;
- digitalni.
U uređajima koji pripadaju prvoj kategoriji postoji pretvarač ulaznog signala u kut skretnice, koji prikazuje vrijednost ispitivanog napona, koji je prikazan na skali. Nedostatak takvih uređaja bit će potreba za ponovnim izračunavanjem očitanja skale u slučaju promjene mjerne granice.
Digitalni voltmetar opremljen je odgovarajućim zaslonom, kao i pretvaračem, zahvaljujući kojem signal postaje digitalni. Ako je uređaj povezan s mrežom u kojoj postoji istosmjerna struja, na zaslonu se može vidjeti polaritet veze. Karakteristične značajke takvog uređaja bit će kompaktnost, kao i točnost. Istina, zadnja točka ovisit će o modelu ugrađenog kontrolera.
Opće preporuke za povezivanje
Sada ćemo dati male preporuke kako ispravno spojiti voltmetar tako da prikazuje najtočnije podatke. Prva je stvar da se uređaj ne može sekvencijalno priključiti na električni krug, inače će se prekinuti zbog smanjenja struje . Spajanje treba izvoditi samo paralelno, jer to ne utječe na trenutni protok. A otpor bi trebao biti velik.
Mnogi ljudi vrlo često brkaju voltmetar s ampermetrom, u kojem će sve biti obrnuto.
Dijagram povezivanja uređaja izgledat će tako da je za mjerenje napona koji je prisutan u krugu između 2 točke povezan tako da se prekidač nalazi nasuprot izvoru napajanja. Uređaj ne utječe na struju zbog činjenice da je prolazi kroz sebe. Zato je njegov otpor tako velik.
Da bi se proširio opseg mjerenja, dodatni otpornik može se povezati s namotom uređaja.
Tada će samo dio struje ići na mjerač, što će biti proporcionalno otporu uređaja. Ako znamo otpor otpornika na voltmetru, tada će biti moguće odrediti indikator napona.
Sam otpor ugrađen je unutar voltmetra i istovremeno se koristi za smanjenje utjecaja različitih čimbenika na rezultate mjerenja. Stoga je izrađen od materijala koji ima najniži mogući temperaturni koeficijent. Njegov otpor bit će manji nego u zavojnici, zbog čega ukupni otpor neće ovisiti o temperaturnom režimu.
Stalni pritisak
Ako govorimo o konstantnom naponu, tada biste za mjerenje pokazatelja električnog kruga trebali imati takozvani kompenzator konstantne struje. Iako bi jednostavnije rješenje bilo korištenje uobičajenog digitalnog uređaja. Za mjerenje vrijednosti koje počinju od desetaka milivolti i završavaju u stotinama volti, koriste se sljedeći uređaji:
- elektrodinamički;
- elektromagnetski;
- magnetoelektrični.
Ovom vrstom mjerenja mogu se koristiti i dodatni otpori.
Pri mjerenju ove vrste napona od nekoliko kilovolta obično se koriste elektrostatički voltmetri. Rjeđe - druge vrste uređaja koji su povezani razdjelnikom.
Naizmjenična struja
Da biste ispravno izmjerili karakteristike izmjenične struje s predmetnim uređajem, morate imati takozvani instrumentni transformator. Koristi se za takva mjerenja i za poboljšanje sigurnosti ljudi dopuštajući galvansku izolaciju od visokonaponskog kruga. Usput, ova će metoda biti jedina ispravna općenito, jer je iz sigurnosnih razloga zabranjeno provoditi mjerenja bez takvih transformatora.
Korištenje takvih transformatora omogućit će povećavanje mjernih granica uređaja, to jest, možete mjeriti visoke napone i struje pomoću niskonaponskih i slabih strujnih uređaja. Ako se izmjenična struja mjeri na vrijednosti u jedinicama volta, primijenite:
- digitalni voltmetri;
- ispravljajući;
- analog.
Ako do stotine volti - elektrodinamički, ispravljač i elektromagnetski. Ako je to do nekoliko desetaka megaherca, tada bi se mjerenja trebala provoditi elektrostatičkim i termoelektričnim voltmetrima.
Instalacija na pojačalo
Instalacija voltmetra na pojačalo u automobilu relativno je jednostavna. Za njegovu primjenu potrebni su sljedeći elementi:
- izolacijska traka;
- voltmetar;
- žica PVA 3x75.
Prvo, u slučaju kada se nalazi džep iznad radio magnetofona, trebate izbušiti rupu promjera oko 1,6 milimetara, gdje biste trebali instalirati odgovarajući konektor s žicom spojenom na njega.
Sada morate voditi žicu na sam prtljažnik, istovremeno je pričvršćujući električnom trakom na kabel za napajanje samog pojačala i učvrstiti na pojačalnim stezaljkama. REM kabel koji upravlja radiom, kao i pojačalo, spojeni su na voltmetar tako da se on uključuje istovremeno s njima. Zahvaljujući tome, moći će se vidjeti točan napon na pojačalima, kada je to potrebno.
Ovim je sustavom vrlo jednostavno upravljati, a troškovi potrebni za njegovu izgradnju vrlo su niski.
Kako se povezuje s baterijom?
Da biste uspješno nadzirali stanje napunjenosti akumulatora u automobilu, morate znati kako možete spojiti voltmetar i pravilno dekodirati njegova mjerenja. Od pojave automobila, gdje je računalo na brodu odgovorno za upravljanje sustavima, nestala je potreba za zasebnim uređajem. Ali ne mogu si svi priuštiti takve automobile. I ne svugdje se u takvim strojevima provodi funkcija praćenja stanja napunjenosti baterije. A zimi će to biti izuzetno važno.
Najrealnija očitanja dat će uređaji koji su spojeni izravno na nadzornu ploču. Iako ih je vrlo teško instalirati, isplatit će se kad saznate sve o punjenju baterije automobila.
Većina uređaja koji se danas mogu naći na tržištu imaju 2 ili 3 žice za spajanje na električnu mrežu. Nedavno su se pojavili 4-pinski modeli. Ali, u pravilu, većina ima tri žice, pa se zaustavimo na označavanju 3-žičnih modela:
- crvena žica značit će plus;
- crna - minus;
- bijela će biti odgovorna za isključivanje i uključivanje uređaja, kao i za kontrolu svjetline pozadinskog osvjetljenja.
Ponekad se dogodi da uređaj jako slabo svijetli ili uopće ne radi. Razlog tome je malo drugačija oznaka kabela. U tom će slučaju bijela žica biti minus, a crna će upravljati uređajem. Osjetnik napona postavljen je na mjesto gdje se sat obično nalazi, ali u nekim se slučajevima dogodi da na nadzornoj ploči nema slobodnog prostora, pa morate napraviti posebnu rupu.
Govoreći izravno o vezi, recimo da postoji velik broj shema.
Ali razmotrit ćemo kako to učiniti na primjeru voltmetra koji je opremljen impulsnim stabilizatorom. Tijelo uređaja može imati reljefnu površinu. Odnosno, govorimo o činjenici da će okvir oko zaslona viriti iznad površine automobilske ploče. Zbog toga voltmetar neće pasti prema unutra i sakrit će neravne rubove domaće rupe.
Voltmetar je obično povezan preko tri kontakta koji se nalaze na tijelu senzora. Tada vam za to još uvijek treba četverožični kabel s uobičajenog računalnog pogona. Široki konektor IDE formata je odsječen, a ostatak žica je zalemljen na igle za ožičenje automobila. Četvero-pinski kontakt pruža izvrsnu vezu i, ako je potrebno, omogućuje vam brzu i bez ozbiljnih napora i vremena zamjenu voltmetra ako ne uspije.
Bez obzira koji voltmetar ima strukturu, prije ugradnje u automobil trebali biste detaljno proučiti shemu ožičenja, a također pažljivo pročitati upute koje ste dobili s uređajem.
Pogledajte dolje za više detalja.