Считается, что первый вольтметр изобрел М. Фарадей, причем в 1830 году, ещё за год до того, как он же открыл явление электромагнитной индукции, на котором основано действие целого класса электроизмерительных приборов, и за полвека до принятия единицы напряжения «вольт». Интересно, что чертежей этого вольтметра найти не удалось.
Но есть описание изобретения немецкого физика И. Швейгера, в 1820 году придумавшего прообраз этих приборов - гальваноскоп. Он состоял из одного витка проволоки, внутри которого помещалась магнитная стрелка. При прохождении тока стрелка отклонялась на определенный угол, по которому судили о каких-то электрических показателях. А в 1839 году наш Мориц Якоби отградуировал гальванометр, до этого просто свидетельствовавший о том, что в цепи «что-то есть», с целью количественного измерения параметров электрического тока. Однако самым первым как бы вольтметром был все же «указатель электрической силы, или электрического веса» русского физика Георга Вильгельма Рихмана (1745 г.). Электричество он измерял именно на весах, небольших, рычажных, равновесие которых нарушалось вследствие отклонения одной из чашечек вследствие электростатических взаимодействий (электромагнитное ведь Фарадей тогда еще не открыл). В 1781 году Алессандро Вольта придумал электрометры, в которых использовал бузиновые шарики и, в усовершенствованной модели, лёгкие сухие соломинки.
Лишь сто лет спустя инженер Жак д’Арсонваль сделал магнитоэлектрический гальванометр, в котором подвижным элементом со стрелкой был проводник (катушка) с током, помещенный в поле постоянного магнита. Свой вклад в разработку приборов для измерения электрических величин внес, пожалуй, каждый из видных ученых-электриков и инженеров - практиков. Например, в 1884г. свой вариант амперметра предложил А.Н. Яблочков. М.О. Доливо-Добровольский разработал электромагнитные амперметры и вольтметры, индукционный измерительный механизм с вращающимся магнитным полем и подвижной частью в виде диска и применил его в ваттметре и фазометре. Н.Г. Славянов, руководивший в 80-е годы XIX века на Урале металлургическими и пушечными заводами, для своего сварочного автомата (в 80-е годы XIX века - автомата!) собственными руками изготовил амперметр на 1000 ампер. Но все те электроизмерительные приборы могли бы именоваться «напряжометр». Поскольку только в 1881 году на первом международном электротехническом конгрессе были приняты стандарты основных электрических величин, которые и увековечили имена Ампера, и Вольта, Ома, и Вебера и Гаусса... И только после этого в том же 1881 г. немецкий инженер Фридрих Циппенбон с полным правом назвал свой прибор для измерения напряжения вольтметром.
Электронные вольтметры (ЭВ) составляют наиболее обширную группу электронных приборов. Основное их назначение - измерение напряжения в цепях постоянного и переменного тока в широком диапазоне частот.
Электронные вольтметры постоянного тока состоят из делителя входного напряжения, усилителя постоянного тока, магнитоэлектрического микроамперметра. Диапазон измерения 100 мВ … 1000 В.
Структурная схема ЭВ переменного тока может иметь 2 вида:
· Выпрямитель, усилитель постоянного тока, магнитоэлектрический измерительный механизм (ИМ).
· Усилитель переменного тока, выпрямитель, магнитоэлектрический ИМ.
Электронные вольтметры, выполненные по первой схеме, имеют меньшую чувствительность, меньшую точность, так как при низких напряжениях выпрямители плохо работают, но имеют более широкий частотный диапазон - от 10 Гц до (100 … 700) МГц. По такой схеме обычно выполняются универсальные вольтметры переменного и постоянного тока. Нижний предел измерения таких вольтметров ограничивается порогом чувствительности выпрямителя и составляет обычно 0,1 … 0,2 В.
Электронные вольтметры, выполненные по второй схеме, более чувствительны, но имеют более узкий частотный диапазон (до 50 МГц), который ограничивается усилителем переменного тока.
Электронные вольтметры среднего значения служат для измерения относительно высоких напряжений. Такой вольтметр может быть выполнен по второй схеме с использованием в качестве выпрямителя полупроводникового диодного моста. Диапазон измерения: по частоте - от 10 Гц до 10 МГц; по напряжению - от 1 мВ до 300 В.
Амплитудный ЭВ или диодно-конденсаторный выполняется по первой схеме с использованием преобразователя пикового значения. Показания такого ЭВ пропорциональны амплитудному значению измеряемого напряжения. Диапазоны измерения: по частоте - от 20 Гц до 1000 МГц; по напряжению - от 100 мВ до 1000 В. Входное сопротивление - от 100 кОм до 5 МОм.
Электронные вольтметры действующего значения - это приборы, в которых преобразователь выполняется на элементах с квадратичной вольтамперной характеристикой (ВАХ). Диапазоны измерения: по частоте - от 20 Гц до 50 МГц, по напряжению - от 1 мВ до 1000 В.
Электронный омметр представляет собой электронный вольтметр постоянного тока, имеющий измерительную схему, преобразующую измеряемое сопротивление в пропорциональное ему постоянное напряжение. Диапазон измерения этих приборов от 10 Ом до 1000 МОм.
В данном курсовом проекте будет произведена поверка вольтметра В7-26 по параметру напряжению переменного тока.
Читайте также
Модернизация охранной сигнализации университета
Безопасность собственного имущества издревле была одной из
главных забот человека. Для защиты от несанкционированного вторжения в жилище,
хищения вещей и пожара человечество придумало не ...
Обучающая подсистема для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет
В последние десятилетия в зарубежных системах образования
произошли существенные изменения, обусловленные бурным развитием
научно-технического прогресса и его воздейст ...
Пример записи фильма в формате DVCAM
звуковой формат
Цель данной работы показать работу в условиях записи фильма в формате
Dvcam, записи зистового звука на HD-рекордер. Были выбраны 2 рассказа А.П.
Чехова: "Кот" и ...