Une personne éloignée des circuits électriques, des tensions, des courants et des résistances ne pourra guère répondre immédiatement à cette question: que mesure un voltmètre ? Puisque la réponse est évidente, si vous venez de lire la seconde moitié du titre de l'article, nous vous dévoilerons ce sujet un peu plus en détail. En particulier, nous considérerons la mesure de la tension dans la vie quotidienne, les caractéristiques des appareils, le principe de fonctionnement.
Définition
Un voltmètre est un appareil de mesure qui vous permet d'obtenir la valeur de la tension ou de la force électromotrice dans un circuit CC ou CA. La gamme de l'instrument peut s'étendre jusqu'à 1000 V ou plus. Tout dépend de son objectif. Pour mieux comprendre ce que c'est, considérons la définition de la force électromotrice. Comme elle est très souvent confondue avec la tension secteur, elles doivent être séparées les unes des autres.
EMF et tension: différence
Ainsi, EMF est une grandeur physique qui caractérise le travail effectué par toute force de nature non électrique pour se déplacercharge positive unitaire le long du contour considéré. Dans le cas le plus courant, il montre la capacité d'une source d'énergie à créer l'une ou l'autre différence de potentiel en deux points espacés du circuit. Elle se mesure, comme la tension, en volts. Il en diffère en ce qu'il caractérise l'alimentation au repos, c'est-à-dire sans connexion au réseau.
Lorsqu'il y a un courant dans le circuit, c'est-à-dire qu'il est fermé, un autre concept plus familier apparaît - la tension. De plus, il peut être pris à la fois pour la source d'alimentation elle-même à ses bornes et dans n'importe quelle partie du circuit. La mesure de tension est l'identification de la différence de potentiel entre deux points espacés. Pour une source d'énergie, elle est généralement un peu inférieure à la force électromotrice lorsqu'elle est incluse dans le circuit de consommation. En fait, la FEM et la tension sont identiques, la seule différence étant le processus physique qui génère la différence de potentiel entre les deux points où la mesure est effectuée.
Types de voltmètres
Il convient ici de distinguer deux types principaux: portables et fixes. L'instrument de mesure de tension portable ne peut pas seulement être traîné à la main. Il comprend généralement une fonctionnalité pour vérifier les courants et les résistances dans le circuit, ainsi que la température des conducteurs, etc. Les appareils fixes sont souvent structurellement intégrés au réseau lui-même, dans lequel la mesure est effectuée, par exemple, dans les tableaux électriques, les panneaux, etc.
Concernant la classification selon le principeactions, on peut alors distinguer plusieurs types de voltmètres électromécaniques et deux types de voltmètres électroniques. Ces derniers sont analogiques et numériques. Les voltmètres électromécaniques utilisent un système de transducteur magnétique pour obtenir des lectures de tension. Les appareils électroniques numérisent le signal reçu à l'aide d'un ADC. Les lectures du voltmètre, selon le principe de présentation des données, sont affichées soit par un pointeur fléché, soit sur un affichage numérique spécial.
Une autre classification - selon le but. Il vous permet de diviser les appareils en compteurs CC et CA, ainsi qu'en phase, à impulsions et universels. Pour ces derniers, la quasi-totalité de la gamme de signaux est disponible, dont la tension doit être connue.
Spécifications principales
Dépend de l'objectif de l'appareil. Par exemple, un voltmètre DC a généralement plusieurs plages de mesure, leur nombre sera donc l'une des caractéristiques techniques les plus importantes. De plus, presque tous les appareils ont une certaine impédance d'entrée, qui, soit dit en passant, dépend de la plage de tension de la section de circuit étudiée.
Les caractéristiques toujours importantes sont, bien sûr, les erreurs, ainsi que la résolution de l'échelle ou le pas minimum de lectures, si nous parlons d'un voltmètre numérique. Si l'utilisateur a reçu un appareil universel de mesure de tension, les limites des grandeurs avec lesquelles il est capable de travailler, par exemple, les courants, les résistances, les températures, ainsi queplages, erreurs et fréquences pour les signaux variables.
Principe de fonctionnement
Le fonctionnement global de l'appareil dépend fortement de l'implémentation. S'il s'agit d'un voltmètre électromécanique, il existe un système magnétique sensible au courant qui circule. En fonction de sa valeur, la déviation de la flèche du pointeur, qui est connectée mécaniquement au circuit, au châssis ou à tout autre élément utilisé pour convertir le courant dans le circuit, augmente également. La précision de tels dispositifs n'est pas très élevée, car elle ne permet pas d'obtenir des valeurs élevées de résistance d'entrée, ce qui signifie qu'elle introduit de graves distorsions dans les mesures, car une conduction parasite est ajoutée au circuit.
Les voltmètres numériques, qui se sont récemment répandus dans la vie quotidienne, ont un grand nombre d'électronique sous le couvercle. Cela est dû à la conversion du signal analogique reçu à l'entrée de l'appareil sous forme numérique à l'aide d'un ADC. Pour ceux qui sont vraiment intéressés, il existe une abondante littérature sur le sujet. Un tel voltmètre, dont le prix fluctue à quelques centaines de roubles, bien sûr, ne prétend pas avoir un large éventail de possibilités et une grande précision, mais il est tout à fait capable de mesurer la tension aux bornes d'une batterie de voiture ou dans un réseau 220 V.
Connexion dans une chaîne
Le voltmètre du circuit est toujours connecté en parallèle avec la charge ou la source d'alimentation, si vous devez mesurer sa FEM ou sa tension aux bornes. C'est pourquoi il existe des exigences aussi strictes pour l'impédance d'entrée de l'appareil, car une telle connexionimplique l'apparition d'une conductivité supplémentaire dans le circuit.
En aucun cas vous ne devez connecter un voltmètre, dont le prix est au moins un peu élevé, en série dans le circuit. Sinon, l'utilisateur court le risque de simplement brûler l'appareil, sans avoir le temps de découvrir de quoi il s'agissait. Même s'il survit à un tel traitement barbare, il ne faut pas se fier à ses lectures, car le courant dans le circuit subit de graves changements lorsque le voltmètre est connecté de cette manière, poussant à nouveau dans l'inconnu la possibilité de connaître la tension réelle de la section dans laquelle les mesures sont faites.
Consignes de sécurité d'utilisation
Étant donné que la résistance du voltmètre lui-même est assez importante dans la plupart des cas et que le circuit de connexion est donc utilisé en parallèle, le risque de choc électrique grave dans un circuit basse tension est minime. Cependant, si nous parlons d'appareils industriels, en particulier dans une version stationnaire, cela implique des valeurs énormes des valeurs mesurées des tensions et, très probablement, des courants. Par conséquent, ici, les précautions de sécurité doivent être au plus haut niveau, et sans connaissances suffisantes, gants en caoutchouc, tapis et autres mesures appropriées, bien sûr, toute activité est contre-indiquée. Ce que le voltmètre mesure est très probablement très dangereux pour la vie, nous vous recommandons donc de ne pas tenter le destin. Dans tous les cas, vous ne devez pas toucher les fils nus, même si le circuit est par définition à basse tension.
Conclusion
Répondant à la question de savoir ce que mesure le voltmètre, nousconsidéré de manière générale son appareil, ses principales caractéristiques techniques, sa classification. Bien sûr, cette courte revue ne prétend pas être exhaustive, surtout compte tenu du manque de connaissances de base du lecteur en génie électrique.
En résumé, il convient de noter que le voltmètre mesure, bien sûr, la tension dans la section du circuit à laquelle il est connecté en parallèle. Sinon, son témoignage ne sera pas fiable, sans parler du danger d'une éventuelle perte d'équipements coûteux. Le lecteur doit être prudent lors de l'utilisation de l'appareil à la maison, car le contact avec les sections à haute tension des circuits met la vie en danger.
