Вольтметры цифровые: Доступ с вашего IP-адреса временно ограничен — Авито

структурная схема электронных встраиваемых мини-вольтметров постоянного тока и других моделей. Принцип их работы

На первый взгляд может показаться, что вольтметр является узкоспециализированным прибором. Но на самом деле он может быть более востребован и иметь множество применений в быту. Особенно это относится к радиолюбителям и владельцам автомобилей. К примеру, с помощью данного аппарата можно настроить собранную электронную конструкцию, измерить вольтаж аккумулятора и напряжение домашней электросети.

Наиболее популярной разновидностью сегодня считаются цифровые вольтметры. В этой статье мы подробно разберем их особенности, рассмотрим разновидности, а также расскажем о том, как настраивать аппарат и правильно его использовать.

Особенности и технические характеристики

Основным применением цифровых вольтметров является проверка напряжения в электрической цепи.

Главной особенностью такого прибора является удобство и простота эксплуатации. Также он отличается высокими показателями внутреннего сопротивления, что обеспечивает точность измерений.

К главным техническим характеристикам вольтметра относятся следующие.

• Диапазон измерений: у цифровых моделей он составляет от 1мВ до 1 кВ. Этого вполне достаточно для проведения большинства замеров. Однако бывает и такое, что необходимо измерить крайне низкое напряжение или слишком высокое. Для этих целей требуются более сложные вольтметры.
• Допустимая погрешность: чем меньше этот показатель, тем точнее получаемые результаты. Данная характеристика устанавливается производителем после первых испытаний и обычно указывается в процентах.
• Внутреннее сопротивление: чем оно выше, тем точнее вольтметр. Аппараты с высоким сопротивлением практически не влияют на электроцепь.
• Диапазон частот переменного напряжения.

Эти характеристики вы сможете найти в описании к той или иной модели вольтметра.

Сердцем аппарата, которое отвечает за вычисления, является структурная схема. О принципе ее работы мы поговорим далее. Для визуализации полученных данных многие цифровые вольтметры используют индикатор.

Принцип работы

В основе той самой схемы цифрового прибора лежат дискретные величины. К основным составляющим схемы относятся:

• входное устройство;
• аналого-цифровой преобразователь;
• цифровое отсчетное устройство;
• управляющее устройство.

Входное устройство, играющее первостепенную роль в этой конструкции, оснащено делителем напряжения. Также оно выступает в роли преобразователя. Проходя через него, переменный ток превращается в постоянный. Аналогово-цифровой преобразователь изменяет аналоговый сигнал. На выходе получается цифровой код. Если модель поддерживает двоичные числа, процесс измерения проходит гораздо быстрее.

Старые аппараты поддерживали исключительно десятичный код.

Полученный после преобразования код поступает в отсчетное устройство, которое регистрирует измеряемую величину.

Для объединения всех узлов вольтметра используется управляющее устройство.

Точность измерений вольтметра также зависит от стабильности опорного напряжения. Поэтому следует учитывать порог прецизионного делителя во входном устройстве и защиту от помех в цепочке. Во время проведения лабораторных исследований точность замеров можно значительно увеличить с помощью фильтра в начале электрической цепи.

Тем не менее полностью исключить погрешности невозможно, можно лишь свести их к минимуму.

Дело в том, что источник питания вызывает помехи, изменяющие параметры сопротивления. Из-за этого показатели значительно уменьшаются.

Не стоит забывать, что точность выводимых вольтметром показаний зависит от их градуировки. Градуировка представляет собой совокупность действий по сопоставлению шкалы прибора с измеряемой величиной. Как правило, эта процедура выполняется в заводских условиях. Для этого сравниваются значения настраиваемого вольтметра и эталонного аппарата с самыми высокими показателями точности.

Обзор видов

Вольтметр не является многофункциональным приспособлением.

Он выполняет лишь одну задачу – измерение напряжения электрической цепи. Однако на сегодняшний день было изобретено немало разновидностей вольтметров. Их классификация зависит от характеристик, которые берутся во внимание.

Давайте рассмотрим основные виды и параметры, по которым они подразделяются. Наиболее важный из них – это принцип работы. В зависимости от него вольтметры бывают двух типов:

• электромеханические – электромагнитные и магнитоэлектрические;
• электронные – аналоговые и цифровые.

Электромагнитные аппараты считаются самыми дешевыми и наиболее простыми.

Но из-за высокой индуктивности собственных обмоток заметно страдает точность измерений. Такие приборы чаще всего встречаются на электроподстанциях.

Магнитоэлектрические, наоборот, наименее доступны и применяются в основном для лабораторных исследований. Но не будем надолго останавливаться на этих разновидностях, так как речь идет о цифровых вольтметрах, а значит, нас интересуют только электронные. Электронный аппарат имеет табло для вывода результатов. На аналоговых устройствах оно состоит из шкалы и стрелки. На цифровых – представляет собой светодиодный дисплей.

Следующий рассматриваемый параметр – это назначение. Согласно ему, электронный вольтметр разделяется на:

• прибор для измерения напряжения постоянного тока;
• прибор для измерения напряжения переменного тока;
• универсальный прибор для измерения обоих типов напряжения, с возможностью переключения режимов;
• импульсный прибор для замеров одиночных импульсов.

Вольтметры для измерения постоянного тока бывают:

• выпрямительными;
• квадратичными.

Для измерения напряжения переменного тока в трехфазной сети применяется трехфазный вольтметр.

Особой разновидностью электронных вольтметров являются приборы с время-импульсным преобразованием. Они фиксируют напряжения только в определенные отрезки времени. Дополнительно аппарат учитывает импульсные колебания и среднюю частоту напряжения.

Вольтметры с двойным интегрированием предназначены для работы с постоянным током. Они основываются на принципе периодического повторения, при котором исходный код в цепи возвращается автоматически.

Дополнительно вольтметры разделяются по способу установки:

• стационарные;
• щитовые;
• переносные.

К переносным относятся, например, миниатюрный и розеточный аппараты. Последний работает от электросети, мини-вольтметр работает на батарейках. Среди владельцев автомобилей востребована современная разновидность – круглый портативный вольтметр со светодиодным табло. Он легко позволяет замерить напряжение автомобильного аккумулятора.

Отдельно можно приобрести встраиваемые приборы. Они предназначены для тех блоков питания, которые производитель не оснащает вольтметром.

Как выбрать?

Широкий выбор моделей, представленных на современном рынке, позволяет подобрать вольтметр, соответствующий любым запросам и финансовым возможностям.

О главных технических характеристиках, которые нужно учитывать при выборе в первую очередь, мы уже рассказали выше. Также следует выбирать аппарат, соответствующий своей области применения.

Но даже с учетом этих критериев круг выбора остается довольно широким. Мы рекомендуем обратить внимание на следующие бренды:

• «Актаком» – Россия;
• «АКИП» – Россия;
• Circutor S. A. – Испания;
• Good Will Instrument Co. – Тайвань;
• Agilent – США.

Под этими торговыми марками выпускаются в основном качественные разнообразные приборы по доступным ценам.

Однако это лишь малая часть производителей, выпускающих качественную технику для замеров.

Как пользоваться?

Эксплуатация вольтметра допускается только при соблюдении трех важных условий. К ним относятся:

• соответствие возможностей аппарата напряжению в участке цепи;
• соответствие типу напряжения, которое может быть постоянным или переменным;
• верное положение, в котором должен находиться вольтметр для корректной работы (вертикальное или горизонтальное, данная информация указывается на корпусе прибора).

Аналоговые вольтметры также требуют предварительной настройки.

Но в этот раз мы говорим о цифровых устройствах, которые в этом не нуждаются, что является еще одним доказательством удобства и простоты использования. Весь процесс измерения напряжения цифровым вольтметром можно разделить на 3 шага.

1. Подсоединить провода. Для этого на цифровых моделях имеются специальные разъемы и гнезда. Установить переключатель в положение «включено».
2. Если вольтметр является универсальным, установить тип напряжения и диапазон значений. При неизвестных значениях можно обозначить максимальный предел, а затем плавно его снижать до выявления читаемых значений.
3. Установить параллельное подключение щупов к проводникам на выбранном участке цепи.

Как видите, процесс не так сложен и не занимает большого количества времени.

Однако стоит соблюдать осторожность. Халатное отношение может не только повредить устройство, но и нанести вред здоровью человека.

Вот самые распространенные ошибки, которые совершаются при замерах.

1. Переход с одного участка цепи на другой без переустановки значений или типа напряжения. Вольтметр может перегреться и даже сгореть.
2. Из-за внешнего сходства вольтметр можно легко перепутать с амперметром.
3. При длительной эксплуатации изоляция проводов на щупах приходит в негодность и проводник оголяется. Это может привести к поражению оператора электрическим током. Поэтому нужно регулярно осматривать аппарат на предмет повреждений.
4. Некоторые покупатели предпочитают экономить на подобной технике, покупая дешевые аппараты от неизвестных производителей. Велик риск потратить деньги на непригодный для измерений вольтметр. Такие устройства лучше приобретать в специализированных магазинах. Лучше всего если товары имеют сертификат качества и гарантийный срок.

В целом это все, что нужно знать о вольтметре для его домашнего использования.

Данный прибор является очень полезным и ему всегда найдется применение. Так что эта покупка стоит того.

Тем не менее, если работать приходится с электричеством, необходимо соблюдать предельную внимательность и быть подготовленными. Обязательно ознакомьтесь с прилагаемой инструкцией и техническими характеристиками именно вашей модели.

В следующем видео вы узнаете, как подключить цифровой вольтметр с тремя проводами.

Цифровые амперметры и вольтметры

Цифровые электроизмерительные амперметры и вольтметры торговой марки EKF предназначены для измерения силы тока и напряжения в однофазных и трехфазных электрических цепях переменного тока.

Приборы применяются для работы в закрытых помещениях, в электрощитовом оборудовании, в электроустановках промышленных предприятий , жилых и общественных зданий и сооружений.

Амперметры и вольтметры могут быть как прямого, так и трансформаторного подключения. Диапазон измерений приборов трансформаторного подключения зависит только от номинала подключаемого измерительного трансформатора тока. Микропроцессорное устройство приборов позволяет получить класс точности 0.5, многократно превосходящий класс точности аналоговых амперметров и вольтметров.

Преимущества цифровых амперметров и вольтметров

1. Высокая точность и надежность.
2. Помехоустойчивость.
3. Длительная работа без калибровки.
4. Легкий монтаж.
5. Возможность настройки под любой трансформатор тока.
6. Корпус изготовлен из не поддерживающей горения пластмассы.

 

Изображение	Наименование	Класс точности	Размер передней	Артикул
	Амперметр AM-D721 цифровой на панель 72х72 (квадратный вырез) однофазный 9999А трансформаторное подключение EKF	0.5	72×72	am-d721
	Амперметр AM-D961 цифровой на панель 96х96 (квадратный вырез) однофазный 9999А трансформаторное подключение EKF	0.5	96×96	am-d961

Изображение	Наименование	Класс точности	Способ подключения	Размер передней	Артикул
	Вольтметр VM-D721 цифровой на панель 72х72 (квадратный вырез) однофазный 600В прямое подключение EKF	0.5	прямое	72×72	vm-d721
	Вольтметр VM-D961 цифровой на панель 96х96 (квадратный вырез) однофазный 600В прямое подключение EKF	0.5	прямое	96×96	vm-d961
	Амперметр AM-D723 цифровой на панель 72х72 (квадратный вырез) трехфазный 3200А трансформаторное подключение EKF	0.5	трансформаторное	72×72	am-d723
	Амперметр AM-D963 цифровой на панель 96х96 (квадратный вырез) трехфазный 3200А трансформаторное подключение EKF	0.5	трансформаторное	96×96	am-d963
	Вольтметр VM-D723 цифровой на панель 72х72 (квадратный вырез) трехфазный 500В прямое подключение EKF	0.5	прямое	72×72	vm-d723
	Вольтметр VM-D963 цифровой на панель 96х96 (квадратный вырез) трехфазный 500В прямое подключение EKF	0. 5	прямое	96×96	vm-d963




 




 




 


1. Конструкция.

Приборы имеют в своем составе: вход, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), микроконтроллер, обрабатывающий входной сигнал,один или три четырехразрядных светодиодных цифровых индикатора и источник питания.

Конструктивно выполнены в пластмассовом корпусе, предназначенном для щитового крепления.

2. Монтаж.

Монтаж, подключение и пуск в эксплуатацию должен осуществлять только квалифицированный электротехнический персонал.

Приборы устанавливаются в окно лицевой панели квадратной формы на специальных защелках без использования инструмента.

Амперметры подключаются в сеть последовательно, вольтметры параллельно.

Перед установкой необходимо подготовить окно необходимого сечения (WxH) в панели щита.

Программные функции:

AM-D721:

• Установка нулевого значения.
• Установка коэффициента трансформации для трансформаторов тока (ТТ).

VM-D961:

• Установка разрядности вывода значений (количество знаков после запятой).
• Установка верхнего предела диапазона измерения.

AM-D723:

• Установка коэффициента трансформации для трансформаторов тока (ТТ).
• Установка коэффициента фильтрации (времени отклика прибора).

VM-D963:

• Установка коэффициента трансформации для трансформаторов напряжения (ТН).
• Установка коэффициента фильтрации (времени отклика прибора).

Если Вам необходима трансформаторная подстанция — опишите ее или прикрепите опросный лист и отправьте нам — и Вы получите бесплатный рассчет в течение 1 дня.

Оставить заявку

Цифровые вольтметры (одно- и трехфазные) на DIN рейку

Вольтметр цифровой является более точным измерительным прибором по сравнению с аналоговым. Электронное устройство основано на преобразовании входного напряжения в код из цифр. Точность, с которой прибор измеряет напряжение, зависит от комплектации аналого-цифровым преобразователем.

Особенности конструкции

Главной составляющей является микроконтроллер, в котором находится аналого-цифровой преобразователь или АЦП. Также устройство имеет два 8-рядных порта для ввода-вывода. В комплектацию вольтметра цифрового входят счетчики и таймеры, тактовый генератор и источник напряжения.

Аналого-цифровое преобразование сигнала может осуществляться на основе время-импульсного преобразования. Также применяется метод подразрядного кодирования, взвешивания, считывания и частотно-импульсное преобразование.

Преимущества

Цифровые вольтметры покупают благодаря множеству преимуществ устройств, среди которых:

• высокая чувствительность;
• точность и широкий диапазон измерений;
• простота регистрации данных;
• возможность выбора полярности.

Устройства подключают параллельно источнику электроэнергии и нагрузки. Они задействованы в приборах для измерения напряжения постоянного и переменного тока. Прибор записывает данные измерений в форме, удобной для регистрации на компьютере. Механизм включают в измерительно-вычислительные комплексы.

Классификация вольтметров

Приборы различают по применению схем: на основе жесткой логики или микропроцессорном программном управлении. Существенное значение имеет диапазон показаний и количество разрядов.

В продаже представлены вольтметры цифровые:

• селективные;
• импульсные;
• фазочувствительные;
• универсальные.

В интернет-магазине «77 ВОЛЬТ» предлагается купить цифровые вольтметры известных производителей по демократичным ценам в Москве.

Технические характеристики цифровых вольтметров

Частота	50 – 60 Гц
Погрешность	± 1% до ± 1 знак
Рабочая температура	10°С до + 40°С
Температура хранения	-20°С до +40°С
Соответствие стандартам	МЭК 348/359 VDE 0411
Потребление в цепи	4,5 ВА

72774-18: В7-89 Вольтметры цифровые универсальные

Назначение

Вольтметры цифровые универсальные В7-89 (далее – вольтметры) предназначены для измерений напряжения постоянного и переменного токов, силы постоянного и переменного токов, электрического сопротивления постоянному току.

Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже

2.0

2.0

2.0

2.0

Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода)

58D1258B

ADB9F790

2A92C3DD

06D6442C

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО

WIN-SFV32

V1.0

WIN-SFV32

V1.0

WIN-SFV32

V1.0

WIN-SFV32

V1.0

Уровень защиты ПО высокий (в соответствии с P 50.2.077-2014) Контрольная сумма исполняемого кода указанна в таблице. Влияние ПО учтено при нормировании МХ.

Метрологические и технически характеристики

Основные метрологические характеристики вольтметра В7-89.

Таблица 2

Наименование характеристики	Значение
1	2
Диапазон измерений напряжения постоянного тока	от 10 мкВ до 1000 В (от 0,1 до 6 кВ совместно со щупом высоковольтным 80К-6 фирмы Fluke)
Верхнее значение пределов измерений напряжения постоянного тока	200 мВ 2, 20, 200, 1000 В (6 кВ совместно со щупом высоковольтным 80К-6 фирмы Fluke)
Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении напряжения постоянного тока	приведены в таблице 3

1	2
Диапазон измерений среднего квадратического значения напряжения переменного тока синусоидальной формы в диапазоне частот от 20 Гц до 100 кГц	от 1 мВ до 700 В
Диапазон измерений среднего квадратического значения напряжения переменного тока синусоидальной формы в диапазоне частот от 20 Гц до 100 кГц	от 1 мВ до 700 В
Верхнее значение пределов измерений среднего квадратического значения напряжения переменного тока синусоидальной формы в диапазоне частот от 20 Гц до 100 кГц	200 мВ 2, 20, 200, 700 В
Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении среднего квадратического значения напряжения переменного тока синусоидальной формы	приведены в таблице 4
Диапазон измерений среднего квадратического значения напряжения переменного тока совместно с щупом высоковольтным 80К-6 на частоте (50 ± 5) Гц	от 0,1 до 3 кВ
Верхнее значение пределов измерений среднего квадратического значения напряжения переменного тока с щупом высоковольтным 80К-6 на частоте (50 ± 5) Гц	3 кВ
Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении среднего квадратического значения напряжения переменного тока совместно с щупом высоковольтным 80К-6 на частоте (50 ± 5) Гц	приведены в таблице 5
Диапазон измерений среднего квадратического значения напряжения переменного тока синусоидальной формы совместно с пробником высокочастотным в диапазоне частот от 20 кГц до 100 МГц	От 0,1 до 12 В
Верхнее значение пределов измерений среднего квадратического значения напряжения переменного тока синусоидальной формы совместно с пробником высокочастотным в диапазоне частот от 20 кГц до 100 МГц	12 В
Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении среднего квадратического значения напряжения переменного тока синусоидальной формы совместно с пробником высокочастотным в диапазоне частот от 20 кГц до 100 МГц	приведены в таблице 6
Диапазон измерений силы постоянного тока	1 мкА до 20 А

1	2
Верхнее значение пределов измерений силы постоянного тока	200 мкА 2, 20, 200 мА 2 А 20 А
Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении силы постоянного тока	приведены в таблице 7
Диапазон измерений среднего квадратического значения силы переменного тока синусоидальной формы в диапазоне частот от 20 Гц до 5 кГц	от 10 мкА до 20 А
Верхнее значение пределов измерений силы переменного тока синусоидальной формы в диапазоне частот от 20 Гц до 5 кГц	200 мкА 2, 20, 200 мА 2 А, 20 А
Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении силы переменного тока синусоидальной формы в диапазоне частот от 20 Гц до 5 кГц	приведены в таблице 8
Диапазон измерений электрического сопротивления постоянному току	от 1 Ом до 20 МОм
Верхнее значение пределов измерений электрического сопротивления постоянному току	200 Ом 2, 20, 200 кОм 2, 20 МОм
Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении электрического сопротивления постоянному току	приведены в таблице 9
Пределы допускаемой дополнительной погрешности вольтметра при отклонении температуры на каждые 10 оС от нормальной в пределах рабочих температур, в долях от основной погрешностию	1
Формат индикации результатов измерения	5,5 разряда

Таблица 3

Верхнее значение пределов измерений Uk	Цена единицы младшего разряда	Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении напряжения постоянного тока
200 мВ	1 мкВ	±(0,01 % от U + 0,002 % от Uk)
2 В	10 мкВ	±(0,008 % от U + 0,002 % от Uk)
20 В	100 мкВ	±(0,01 % от U + 0,002 % от Uk)
200 В	1 мВ	±(0,01 % от U + 0,002 % от Uk)
1000 В	10 мВ	±(0,01 % от U + 0,002 % от Uk)
6 кВ (совместно со щупом высоковольтным)	100 мВ	±(1 % от U + 0,1 % от Uk)
Примечание U (I, R) — значение измеряемого напряжения, силы тока, сопротивления

Верхнее значение пределов измерений Uk	Цена единицы младшего разряда	Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении среднего квадратического значения напряжения переменного тока синусоидальной формы в диапазоне частот
		от 20 Гц до 10 кГц включительно	свыше 10 кГц до 20 кГц включительно	свыше 20 кГц до 100 кГц включительно
200 мВ	1 мкВ	±(0,15 % от U + 0,1 % от Uk)	±(0,15 % от U + 0,1 % от Uk)	±(0,4 % от U + 0,2 % от Uk)
2 В	10 мкВ		±(0,1 % от U + 0,05 % от Uk)
20 В	100 мкВ		±(0,15 % от U + 0,1 % от Uk)
200 В	1 мВ		±(0,15 % от U + 0,1 % от Uk)
700 В	10 мВ	±(0,15 % от U + 0,2 % от Uk)	±(0,15 % от U + 0,2 % от Uk)	Не нормируется

Таблица 5

Верхнее значение пределов измерений Uk	Цена единицы младшего разряда	Пределы допускаемой основной погрешности
3 кВ	100 мВ	±(1 % от U + 0,3 % от Uk)

Таблица 6

Верхнее значение пределов измерений UK	Цена единицы младшего разряда	Диапазон измеряемых напряжений	Диапазон частот	Пределы допускаемой основной погрешности
12 В	100 мкВ	от 0,1 до 12 В	от 20 кГц до 10 МГц	±(10 % от U + 0,5 % от Uk)
	100 мкВ	от 0,1 до 3 В	От 10 до 100 МГц	±(15 % от U + 0,5 % от Uk)

Таблица 7

Верхнее значение пределов измерений IK	Цена единицы младшего разряда	Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении силы постоянного тока
200 мкА	1 нА	±(0,12 % от I + 0,03 % от Ik)
2 мА	10 нА
20 мА	100 нА
200 мА	1 мкА
2 А	10 мкА
20 А	100 мкА	±(1 % от I + 0,5 % от IK)

Таблица 8

Верхнее значение пределов измерений IK	Цена единицы младшего разряда	Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении среднего квадратического значения силы переменного тока синусоидальной формы в диапазоне частот от 20 Гц до 5 кГц включительно
		От 20 Гц до 1 кГц	Свыше 1 кГц до 5 кГц включительно
200 мкА	1 нА	±(0,2 % от I + 0,2 % от Ik)	±(0,5 % от I + 0,2 % от Ik)
2 мА	10 нА	±(0,2 % от I + 0,2 % от Ik)	±(0,5 % от I + 0,2 % от Ik)
20 мА	100 нА	±(0,2 % от I + 0,2 % от Ik)	±(0,5 % от I + 0,2 % от Ik)
200 мА	1 мкА	±(0,2 % от I + 0,2 % от Ik)	±(0,5 % от I + 0,2 % от Ik)
2 А	10 мкА	±(0,2 % от I + 0,2 % от Ik)	±(0,5 % от I + 0,2 % от Ik)
20 А	100 мкА	±(1,0 % от I + 0,5 % от Ik)	Не нормируется

Таблица 9

Верхнее значение пределов измерений RK	Цена единицы младшего разряда	Пределы допускаемой основной погрешности вольтметра при измерении электрического сопротивления постоянному току
200 Ом	1 мОм	±(0,08 % от R + 0,02 % от Rk)
2 кОм	10 мОм	±(0,05 % от R + 0,005 % от Rk)
20 кОм	100 мОм
200 кОм	1 Ом
2 МОм	10 Ом
20 МОм	100 Ом	±(0,5 % от R + 0,2 % от RK)

Таблица 10 – Диапазон измерений и пределы допускаемой основной погрешности при измерении сигналов ТС и преобразования результата измерений в численное значение температуры согласно ЕСХ по ГОСТ 6651-2009_

Тип ТС	Условное обозначение НСХ	a, °C-1	Диапазон сопротивлений, Ом	Диапазон измерений температуры, °C	Пределы допускаемой основной погрешности, °C
Платиновый	Pt100	0,00385	От 60,26 до 175,86	От -100 до +200	±0,6
	100П	0,00391	От 59,64 до 177,04	От -100 до +200
Медный	100М	0,00428	От 78,46 до 185,60	От -50 до +200
	100М	0,00426	От 18,7 до 185,2	От -50 до +200
Никелевый	100Н	0,00617	От 59,45 до 223,21	От -60 до +200

Таблица 11 – Основные технические характеристики вольтметра

Нормальные условия измерений:
-диапазон температур окружающего воздуха, оС	от + 19,5 до + 20,5
-относительная влажность окружающего воздуха, %	от 30 до 80
-атмосферное давление, кПа	от 84 до 106
Рабочие условия применения:
-диапазон температур окружающего воздуха для вольтметра, оС	от – 20 до + 50
-диапазон температур окружающего воздуха для щупа 80К-6 Fluke , оС	от 0 до + 50
-относительная влажность окружающего воздуха для вольтметра, %	до 95 при 25 оС
-относительная влажность окружающего воздуха для щупа 80К-6 Fluke , оС	до 80 при 25 оС
-атмосферное давление, кПа	от 60 до 106,7
Условия хранения и транспортирования:
-диапазон температур окружающего воздуха для вольтметра, оС	от – 30 до + 60
-диапазон температур окружающего воздуха для щупа 80К-6 Fluke , оС	от – 20 до + 50
-относительная влажность окружающего воздуха для вольтметра, %	до 95 при 25 оС
-относительная влажность окружающего воздуха для щупа 80К-6 Fluke , оС	до 80 при 25 оС
Параметры сети питания переменного тока
-диапазон напряжений, В	230 ± 23
-диапазон частот, Гц	50±0,5
Потребляемая мощность, В-А, не более	20
Степень защиты, обеспечиваемая оболочкой, по ГОСТ 14254-96	IP20
Масса вольтметра, кг, не более	6,0
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более	353x284x103

Знак утверждения типа

наносится на переднюю панель вольтметров методом офсетной печати и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским методом.

Комплектность средств измерений

Таблица 12 -Комплектность средств измерений

Наименование	Обозначение	Количество
Вольтметр универсальный В7-89	УШЯИ.411182.044	1 шт.
Комплект запасных частей	УШЯИ.305654.120	1 комп.
Руководство по эксплуатации	УШЯИ.411182.044 РЭ	1 экз.
Методика поверки	УШЯИ.411182.044 МП (МРБ МП.2635-2016)	1 экз.
Упаковка	УШЯИ.305646.160	1 шт.

Поверка

осуществляется по документу УШЯИ.411182.044 МП (МРБ МП.2635-2016), утвержденному Республиканским унитарным предприятием «Белорусский государственный институт метрологии» 17.11.2016 г.

Основные средства поверки:

–    Калибратор унивирсальный Н4-7 с усилителем напряжения и с преобразователем напряжения ток Я9-44 являющимся рабочим эталоном 2-го разряда по ГОСТ 8.648-2015 и рабочим эталоном 2-го разряда по ГОСТ 8.767-2011;

–    Киловольтметр цифровой ПрофКиП С196М регистрационный № 64596-16;

–    Вольтметр переменного тока высокочастотный компенсационный В3-49 являющийся эталоном 2-го разряда по ГОСТ 8.648-2015.

–    Катушки электрического сопротивления измерительные Р331, Р4013, Р4023 и мера электрического сопротивления постоянного тока многозначная Р3026, являющиеся рабочими эталонами 3-го разряда по Государственной поверочной схеме для средств измерений электрического сопротивления (приказ №146 от 15.02.2016 г).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверенных СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельства о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 22261 – 94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

ГОСТ Р 8.648 – 2015 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений

2    9

переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10″ до 2-10 Гц

ГОСТ Р 8.767 – 2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений

8 1 силы переменного электрического тока от 1-10 до 100 А в диапазоне частот от 110 до

1-106 Гц

Государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления (приказ Росстандарта №146 от 15.02.2016 г)

ГОСТ 8.022 – 91 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1 • 10-16 – 30 А

ГОСТ 8.027 – 2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы

ТУ BY 100039847.139 – 2016 Вольтметр цифровой универсальные В7-89. Технические условия

Цифровые модульные вольтметры и амперметры.


Цифровой амперметр.

Амперметр – это прибор для измерения силы тока в электрической цепи. Любой амперметр рассчитан на измерение токов определенной величины. В электронике в основном оперируют микроАмперметрами (мкА), миллиАмперметрами (мА), а такжке Амперметрами (А). Следовательно в зависимости от измеряемого тока приборы делятся на амперметры (РА1), миллиамперметры (РА2) и макроамперметры (РА3), которые обозначаются на принципиальных схемах следующим образом:

Аналоговый амперметр (стрелочный).

Амперметры этого типа имеют магнитноэлектрическую систему. Они состоят из катушки тонкой проволоки, которая может вращаться между полюсами постоянного магнита. При пропускании тока через катушку, она стремиться установиться по полю под действием вращающего момента, величина которого пропорциональна току. В свою очередь повороту катушки препятствует специальная пружина, упругий момент которой пропорционален углу закручивания. При равновесии эти моменты будут равны, и стрелка покажет значение, пропорциональное протекающему через нее току. Иногда, для того, чтобы увеличить предел измерения, параллельно амперметру ставят резистор (шунт – шунтирующий резистор) определенной величины, рассчитанной заранее. Так как амперметр для проведения измерений включается в разрыв цепи, то необходимо стремиться к тому, чтобы его внутреннее сопротивление протекающему току было минимальным. В противном случае, для электрической цепи амперметр будет представлять резистор. (Чем больше сопротивление резистора, тем меньший ток через него проходит). Таким образом, при включении амперметра в цепь, мы понижаем ток в этой цепи, но измерительная техника разрабатывается с учетом этих особенностей и показания амперметра корректны.

Аналоговые амперметры до сих пор находят своё применение.

схема: 

Плюсы:

• не требуется независимое питание, т.е. питание от замеряемой цепи
• удобны при отображении информации, на многих присутсвует возможность коррекции

Минусы:

• большая инертность (стрелкам прибора требуется некоторое время, чтобы прийти в устойчивое состояние), в современных аналоговых приборах этот недостаток проявляется слабо,но он есть.

Цифровой амперметр.

Цифровой амперметр состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и преобразует силу тока в цифровые данные, которые потом отображаются на ЖК-дисплее.

Цифровые амперметры лишены инертности, и выдача результатов измерений зависит от частоты процессора, который выдает результаты на дисплей. В дорогих цифровых амперметрах он может выдать до 1000 и более результатов в секудну. Также цифровые амперметры требуют меньше габаритов для установки, модульные корпуса для установки на din-рейку. Минусы – это то, что для измерения им требуется собственный источник питания, который питает все внутренние узлы и микросхемы прибора. Есть и такие цифровые амперметры, которые используют питание измеряемой цепи, но они редко используются в виду своей дороговизны.

Амперметры делятся на амперметры для измерения силы тока постоянного напряжения и для измерения силы тока переменного напряжения.

на сайте vserele.ru можно посмотреть следующие модели:

Амперметр цифровой А-05 для измерения величины тока в цепях переменного тока с частотой 50 Гц.

Амперметр цифровой А-05 (DC) для измерения силы постоянного тока с наружным шунтом 75мВ.

Цифровой вольтметр.

Вольтметр – это прибор, предназначенный для определения напряжения в электрических цепях.

 По виду измеряемой величины цифровые вольтметры делятся на: вольт­метры постоянного тока, переменного тока (средневыпрямленного или сред­него квадратического значения), импульсные вольтметры — для измерения параметров видео- и радиоимпульсных сигналов и универсальные вольтмет­ры, предназначенные для измерения напряжения постоянного и переменного тока, а также ряда других электрических и неэлектрических величин (сопро­тивления, температуры и прочее).

Принцип работы цифровых измерительных приборов основан на дискретном и цифровом представлении непрерывных измеряемых величин. Более подробно с устройством и работой цифрового вольтметра можно ознакомиться из лекции “Электромагнитные измерения.Цифровые вольтметры. “

В электронике в основном оперируют Вольтметрами (В), миллиВольтметрами (мВ), а такжке микроВольтметрами (мкВ). Следовательно в зависимости от измеряемого тока приборы делятся на вольтметры (РV1), милливольтметры (РV2) и макровольтметры (РV3), которые обозначаются на принципиальных схемах следующим образом:

Иногда рядом с изображением вольтметра также указывается максимальная величина напряжения, которую способен измерить вольтметр. (для стрелочных приборов)

Кроме этого, рядом с выводами вольтметра могут быть знаки полярности подключения его в схему для измерения постоянного напряжения.

схема:

на сайте vserele.ru можно посмотреть следующие модели:

Вольтметр цифровой V–03 используется для измерений величины напряжения в однофазной и трехфазной цепях переменного тока с частотой 50 Гц.

Вольтметр цифровой V-03 (DC) предназначен для контроля постоянного и переменного однофазного (50Гц) напряжения в диапазоне 150-300В.

Цифровые вольтметры UM100 72х72 – технические характеристики, описание, документация / Библиотека / Элек.ру

• 6 августа 2009 г. в 13:13
• 197

• Поделиться

• Пожаловаться

Назначение

Прибор UM100 представляет собой цифровой вольтметр, служащий для измерения напряжения переменного тока. Он устанавливается в переднюю панель щита и не имеет функции передачи данных. Одного такого прибора достаточно для измерения любых напряжений в диапазоне от 0 до 690 В. 

Фотографии, изображения

Скачать документацию

Производитель

Шнейдер Электрик, ЗАО

Компания Schneider Electric является мировым экспертом в управлении электроэнергией. Подразделения компании успешно работают более чем в 100 странах. Schneider Electric предлагает интегрированные энергоэффективные решения для энергетики и инфраструктуры, промышленных предприятий, объектов гражданского и жилищного строительства, а также центров обработки данных. Более 130 000 сотрудников компании, оборот которой достиг в 2011 году 22,4 миллиарда евро, активно работают над тем, чтобы энергия стала безопасной, надежной и эффективной. Девиз компании: «Познайте возможности вашей энергии!». ЗАО «Шнейдер Электрик» имеет коммерческие представительства в 19 крупнейших городах России с головным офисом в Москве. Производственная база Schneider Electric в России представлена тремя действующими заводами и тремя логистическими центрами. Имеется собственный Научно-технический центр.

Смотрите также компании в каталоге, рубрика «Приборы для измерения электрических параметров»

Похожие документы

×
• ВКонтакте
• Facebook
• Twitter
• Pinterest

Цифровые амперметры и вольтметры на складе в Санкт-Петербурге ООО “АВИКО”

Амперметр цифровой А–05 предназначен для измерения величины тока в цепях переменного тока.

Амперметр цифровой А–05 (DC) предназначен для контроля постоянного тока с внешним шунтом

Амперметр цифровой А-05-03 предназначен для измерения среднеквадратичного значения величины переменного тока по трем независимым каналам.

Вольтметр цифровой V–03 используется для измерений величины напряжения в однофазной и трехфазной цепях переменного тока.

Вольтметр цифровой V-03 (DC) предназначен для измерения величины напряжения в однофазных цепях постоянного и переменного тока с частотой 50 Гц.

Регистратор РПМ-416 предназначен для измерения значений электрических параметров, отображения этих значений на дисплее регистратора, а также архивирования данных.

Амперметр Ам-2 предназначен для отображения действующего значения переменного тока в однофазной сети, встроенный трансформатор тока, прямоточное включение, монтаж на DIN-рейку, питание от сети

Амперметр Ам-1 предназначен для отображения действующего значения переменного тока в однофазной сети, внешний трансформатор тока (в комплекте), монтаж на DIN-рейку, питание от сети

Амперметр Ам-3 предназначен для отображения действующего значения переменного тока  в трёхфазной сети, внешние трансформаторы тока (в комплекте), монтаж на DIN-рейку, питание от сети

Амперметр Ам-1м предназначен для отображения действующего значения переменного тока  в однофазной сети, внешний трансформатор тока, щитовое исполнение,питание от сети

Амперметр Ам-3м предназначен для отображения действующего значения переменного тока в трёхфазной сети, внешний трансформатор тока, щитовое исполнение, питание от сети

Амперметр-вольтметр AVM-1 предназначен для отображения действующего значения тока и напряжения в однофазной сети переменного тока на светодиодных индикаторах . Измерение тока производится посредством внешнего трансформатора тока (поставляется с прибором).

Вольтметр Вм-1 предназначен для измерения действующего значения напряжения в однофазной сети переменного тока в однофазной сети, монтаж на DIN-рейку, питание от сети

Вольтметр Вм-1м предназначен для измерения действующего значения напряжения в сети переменного тока в однофазной сети, щитовое исполнение, питание от сети

Вольтметр Вм-3 предназначен для измерения действующего значения напряжения в сети переменного тока в трёхфазной сети, монтаж на DIN-рейку, питание от сети

Вольтметр Вм-3м предназначен для измерения действующего значения напряжения в сети переменного тока в трёхфазной сети, щитовое исполнение, питание от сети

Вольтметр Вм-14 (220в) предназначен для измерения напряжения  в однофазной сети переменного тока, бескорпусное исполнение, размеры индикатора 14х25мм, питание от сети

Номенклатура

Вольтметр Вм-14 (220в)

Вольтметр Вм-19 (220в) предназначен для измерения напряжения  в однофазной сети переменного тока, бескорпусное исполнение, размеры индикатора 19х40мм, питание от сети

Номенклатура

Вольтметр Вм-19 (220в)

Вольтметр Вм-14 (3×220в) предназначен для измерения напряжения в трехфазной сети переменного тока, бескорпусное исполнение, размеры индикатора 42х25мм, питание от сети

Номенклатура

Вольтметр Вм-14 (3×220в)

Вольтметр Вм-14/1 предназначен для измерения напряжения в сети постоянного тока, размеры индикатора 14х25мм, напряжение питания 8-15В

Номенклатура

Вольтметр Вм-14/1

Вольтметр Вм-19/1 предназначен для измерения напряжения в сети постоянного тока, размеры индикатора 19х40мм, напряжение питания 8-15В

Номенклатура

Вольтметр Вм-19/1

Вольтметр Вм-19/2 предназначен для измерения напряжения в сети постоянного тока, размеры индикатора 19х50мм, напряжение питания 8-15В

Номенклатура

Вольтметр Вм-19/2

Принцип работы и блок-схема цифровых вольтметров

(DVM)

Что такое цифровые вольтметры?

Мы уже знаем о вольтметре. Это электрический прибор, используемый для измерения разности потенциалов между двумя точками. Эти вольтметры бывают двух типов: (i) Аналоговый вольтметр (ii) Цифровой вольтметр . Это измеренное напряжение может быть либо переменного, либо постоянного тока. Аналоговые вольтметры состоят из шкалы и указателя для отображения показаний. Но у этих инструментов было много недостатков, таких как неточные результаты, неточность и т. Д., Поэтому их заменяют цифровые вольтметры с цифровой технологией.

Но эти аналоговые вольтметры используются в некоторых частях мира. Теперь давайте обсудим , как работает цифровой вольтметр и , принцип работы цифровых вольтметров и структурную схему .


Цифровые вольтметры

Цифровой вольтметр ( DVM ) отображает значение переменного тока. или напряжение постоянного тока, измеряемое непосредственно дискретными цифрами в десятичном числе.система. Цифровое считывание DVM s выгодно, поскольку исключает ошибки наблюдения, допущенные операторами. Ошибки из-за параллакса и приближения полностью устранены. Использование цифровых вольтметров увеличивает скорость снятия показаний. Кроме того, выходные данные цифровых вольтметров могут быть поданы на устройства памяти для хранения и будущих вычислений.



Цифровой вольтметр – это универсальный и точный вольтметр, который имеет множество лабораторных применений.Благодаря развитию технологии интегральных схем (ИС) стало возможным уменьшить размер, требования к мощности и стоимость цифровых вольтметров. Фактически, при той же точности цифровой вольтметр теперь дешевле, чем его аналоговый аналог. Уменьшение размера DVM s за счет использования микросхем, увеличилась портативность приборов.



Учебник “Электрические и электронные измерения С. Чанда” является лучшим в отрасли. Возьмите его сейчас по очень низкой цене.

Типы цифровых вольтметров:

Растущая популярность DVM s привела к появлению большого количества типов, использующих различные схемы. Различные типы цифровых вольтметров (DVM) , которые обычно используются:

(i) цифровой вольтметр линейного типа

(ii) цифровой вольтметр интегрирующего типа

(iii) потенциометрический тип цифровой вольтметр

(iv) Цифровой вольтметр последовательного приближения

(v) Цифровой вольтметр непрерывного действия

Теперь мы обсудили принцип работы и блок-схему цифровых вольтметров ( DVM ), а также их типы.Вы можете скачать эту страницу в формате pdf, ppt.

Комментарий ниже для любых запросов.

Воздействие вольтметра

на измеряемую цепь | Цепи измерения постоянного тока

Каждый счетчик до некоторой степени влияет на контур, который он измеряет, точно так же, как любой манометр в шинах слегка изменяет измеренное давление в шинах, поскольку для работы манометра выпускается некоторое количество воздуха. Хотя некоторое воздействие неизбежно, его можно свести к минимуму за счет хорошей конструкции расходомера.

Схема делителя напряжения

Поскольку вольтметры всегда подключаются параллельно с проверяемым компонентом или компонентами, любой ток через вольтметр будет вносить вклад в общий ток в проверяемой цепи, потенциально влияя на измеряемое напряжение.Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление, поэтому он не потребляет ток из тестируемой цепи. Однако совершенные вольтметры существуют только на страницах учебников, а не в реальной жизни! Возьмем следующую схему делителя напряжения в качестве крайнего примера того, как реалистичный вольтметр может повлиять на схему, которую он измеряет:

При отсутствии вольтметра, подключенного к цепи, на каждом резисторе 250 МОм в последовательной цепи должно быть ровно 12 Вольт, причем два резистора равного номинала делят общее напряжение (24 В) точно пополам. Однако, если рассматриваемый вольтметр имеет сопротивление между выводами 10 МОм (обычное значение для современного цифрового вольтметра), его сопротивление создаст параллельную подсхему с нижним резистором делителя при подключении:

Это эффективно снижает нижнее сопротивление с 250 МОм до 9,615 МОм (250 МОм и 10 МОм параллельно), резко изменяя падение напряжения в цепи. На нижнем резисторе теперь будет гораздо меньшее напряжение, чем раньше, а на верхнем резисторе – намного больше.

Делитель измеряемого напряжения

Делитель напряжения с сопротивлением 250 МОм и 9,615 МОм разделит 24 В на части 23,1111 В и 0,8889 В соответственно. Поскольку вольтметр является частью этого сопротивления 9,615 МОм, он будет показывать именно это: 0,8889 вольт.

Теперь вольтметр может показывать только напряжение, на котором он подключен. Он не имеет возможности «знать», что на нижнем резисторе сопротивлением 250 МОм упало напряжение 12 В до того, как резистор был подключен к нему.Сам факт подключения вольтметра к цепи делает его частью цепи, а собственное сопротивление вольтметра изменяет соотношение сопротивлений цепи делителя напряжения, следовательно, влияя на измеряемое напряжение.

Как работает вольтметр?

Представьте, что вы используете манометр в шинах, для работы которого требуется такой большой объем воздуха, что он может спустить воздух из любой шины, к которой он подключен. Количество воздуха, потребляемого манометром во время измерения, аналогично току, затрачиваемому движением вольтметра для перемещения иглы.Чем меньше воздуха требуется манометру для работы, тем меньше он будет спускать воздух из тестируемой шины. Чем меньше ток, потребляемый вольтметром для приведения в действие иглы, тем меньше нагрузка на тестируемую цепь.

Этот эффект называется загрузка , и он в той или иной степени присутствует в каждом случае использования вольтметра. Показанный здесь сценарий является наихудшим: сопротивление вольтметра существенно ниже, чем сопротивление резисторов делителя. Но всегда будет некоторая степень нагрузки, из-за которой измеритель будет показывать напряжение ниже истинного без подключенного измерителя.Очевидно, что чем выше сопротивление вольтметра, тем меньше нагрузка на тестируемую цепь, и поэтому идеальный вольтметр имеет бесконечное внутреннее сопротивление.

Вольтметрам

с электромеханическими механизмами обычно присваиваются значения в диапазоне «Ом на вольт» для обозначения силы воздействия цепи, создаваемой током, потребляемым движением. Поскольку такие измерители полагаются на разные значения резисторов умножителя для получения разных диапазонов измерения, их сопротивление между выводами будет изменяться в зависимости от того, на какой диапазон они настроены.Цифровые вольтметры, с другой стороны, часто демонстрируют постоянное сопротивление на своих измерительных выводах независимо от настройки диапазона (но не всегда!), И поэтому обычно измеряются просто в омах входного сопротивления, а не чувствительности «Ом на вольт».

«Ом на вольт» означает, сколько Ом сопротивления между выводами на каждый вольт диапазона , установленного на селекторном переключателе . Давайте возьмем наш пример вольтметра из последнего раздела в качестве примера:

По шкале 1000 вольт полное сопротивление составляет 1 МОм (999.5 кОм + 500 Ом), что дает 1000000 Ом на 1000 вольт диапазона или 1000 Ом на вольт (1 кОм / В). Этот рейтинг «чувствительности» в омах на вольт остается постоянным для любого диапазона этого измерителя:

Проницательный наблюдатель заметит, что номинальное сопротивление любого измерителя определяется одним фактором: током полной шкалы механизма, в данном случае 1 мА. «Ом на вольт» – это математическая величина, обратная «вольт на ом», которая определяется законом Ома как ток (I = E / R). Следовательно, полномасштабный ток механизма определяет чувствительность измерителя в Ом / вольт, независимо от того, какими диапазонами разработчик снабдил его через резисторы умножителя. В этом случае номинальный ток полной шкалы измерительного механизма в 1 мА дает ему чувствительность вольтметра 1000 Ом / В независимо от того, как мы измеряем его с помощью резисторов умножителя.

Чтобы свести к минимуму нагрузку вольтметра на любую схему, разработчик должен стремиться минимизировать ток, потребляемый его движением. Этого можно достичь, изменив конструкцию самого механизма для обеспечения максимальной чувствительности (для полного отклонения требуется меньший ток), но здесь обычно возникает компромисс: более чувствительный механизм имеет тенденцию быть более хрупким.

Другой подход – электронное усиление тока, подаваемого на механизм, так что от тестируемой цепи требуется очень небольшой ток. Эта специальная электронная схема известна как усилитель , а построенный таким образом вольтметр представляет собой вольтметр с усилением .

Внутренняя работа усилителя слишком сложна, чтобы обсуждать ее здесь, но достаточно сказать, что схема позволяет измеренному напряжению контролировать , сколько тока батареи передается на движение счетчика.Таким образом, потребность механизма в токе обеспечивается внутренней батареей вольтметра, а не проверяемой схемой. Усилитель все еще в некоторой степени нагружает тестируемую цепь, но обычно в сотни или тысячи раз меньше, чем сам по себе счетчик.

Вольтметры вакуумные (ВТВМ)

До появления полупроводников, известных как «полевые транзисторы», вакуумные лампы использовались в качестве усилительных устройств для выполнения этого повышения. Такие ламповые вольтметры или (VTVMs) когда-то были очень популярными приборами для электронного тестирования и измерения.Вот фотография очень старого VTVM с открытой лампой!

Теперь схемы усилителя на твердотельных транзисторах решают ту же задачу при разработке цифровых измерителей. Хотя этот подход (использование усилителя для увеличения тока измеряемого сигнала) работает хорошо, он значительно усложняет конструкцию измерителя, делая почти невозможным для начинающего студента-электронщика понять его внутреннюю работу.

Последнее и оригинальное решение проблемы нагрузки вольтметра – это потенциометрический прибор или с нулевым балансом .Это не требует продвинутых (электронных) схем или чувствительных устройств, таких как транзисторы или электронные лампы, но требует большего участия и навыков технического специалиста. В потенциометрическом приборе прецизионно регулируемый источник напряжения сравнивается с измеренным напряжением, и чувствительное устройство, называемое нулевым детектором , используется для индикации равенства двух напряжений.

В некоторых схемах для обеспечения регулируемого напряжения используется прецизионный потенциометр , отсюда и метка потенциометр .Когда напряжения равны, из проверяемой цепи будет подаваться нулевой ток, и поэтому измеренное напряжение не должно измениться. Легко показать, как это работает, на нашем последнем примере, схеме высоковольтного делителя напряжения:

Детектор нуля

«Детектор нуля» – это чувствительное устройство, способное указывать на наличие очень малых напряжений. Если в качестве нуль-детектора используется электромеханический датчик, он будет иметь пружинно-центрированную стрелку, которая может отклоняться в любом направлении, чтобы быть полезной для индикации напряжения любой полярности.Поскольку цель нулевого детектора состоит в том, чтобы точно указать состояние нулевого напряжения , а не указывать какую-либо конкретную (ненулевую) величину, как это делал бы обычный вольтметр, шкала используемого инструмента не имеет значения. Детекторы нуля обычно разрабатываются так, чтобы быть максимально чувствительными, чтобы более точно указывать на «нулевое» или «равновесное» (нулевое напряжение) состояние.

Чрезвычайно простой тип нулевого детектора – это набор аудионаушников, динамики внутри которых действуют как своего рода измерительное устройство.Когда к динамику изначально подается постоянное напряжение, возникающий через него ток будет перемещать диффузор динамика и производить слышимый «щелчок». Другой звук щелчка будет слышен при отключении источника постоянного тока. Основываясь на этом принципе, чувствительный нуль-детектор может быть сделан не более чем из наушников и переключателя мгновенного действия:

Если для этой цели используются наушники «8 Ом», их чувствительность можно значительно повысить, подключив их к устройству, называемому трансформатором .Трансформатор использует принципы электромагнетизма для «преобразования» уровней напряжения и тока импульсов электрической энергии. В этом случае тип используемого трансформатора представляет собой понижающий трансформатор , и он преобразует слаботочные импульсы (создаваемые путем замыкания и размыкания кнопочного переключателя при подключении к небольшому источнику напряжения) в импульсы более высокого тока для более эффективного вставьте диффузоры динамиков внутрь наушников.

Трансформатор «аудиовыхода» с коэффициентом импеданса 1000: 8 идеально подходит для этой цели.Трансформатор также увеличивает чувствительность детектора, накапливая энергию слаботочного сигнала в магнитном поле для внезапного выброса в динамики наушников при размыкании переключателя. Таким образом, он будет производить более громкие «щелчки» для обнаружения более слабых сигналов:

Подключенный к потенциометрической схеме в качестве детектора нуля, переключатель / трансформатор / наушники используется как таковое:

Назначение любого нуль-детектора – действовать как лабораторные весы, показывая, когда два напряжения равны (отсутствие напряжения между точками 1 и 2) и ничего более.Балансир лабораторных весов фактически ничего не весит; скорее, он просто указывает на равенство между неизвестной массой и стопкой стандартных (калиброванных) масс.

Аналогичным образом, нулевой детектор просто указывает, когда напряжение между точками 1 и 2 одинаково, что (согласно закону Кирхгофа о напряжении) будет, когда регулируемый источник напряжения (символ батареи с диагональной стрелкой, проходящей через него) точно равен напряжение к падению на R2.

Для работы с этим прибором техник вручную настраивал выходной сигнал прецизионного источника напряжения до тех пор, пока нуль-детектор не показывал точно ноль (при использовании аудионаушников в качестве нулевого детектора, техник несколько раз нажимал и отпускал кнопочный переключатель, прислушиваясь к тишине. указывает, что схема была «сбалансированной»), а затем отметьте напряжение источника, указанное вольтметром, подключенным к прецизионному источнику напряжения, это показание представляет напряжение на нижнем резисторе 250 МОм:

Вольтметр, используемый для прямого измерения прецизионного источника, не обязательно должен иметь чрезвычайно высокую чувствительность Ω / V, потому что источник будет обеспечивать весь ток, необходимый для работы.Пока на нуль-детекторе есть нулевое напряжение, между точками 1 и 2 будет нулевой ток, что означает отсутствие нагрузки на тестируемую схему делителя.

Стоит повторить тот факт, что этот метод, при правильном выполнении, накладывает почти нулевую нагрузку на измеряемую цепь. В идеале он абсолютно не нагружает тестируемую схему, но для достижения этой идеальной цели нуль-детектор должен иметь абсолютно нулевое напряжение на нем , что потребует бесконечно чувствительного нулевого измерителя и идеального баланса напряжения от регулируемого источник напряжения.

Однако, несмотря на практическую неспособность достичь абсолютного нуля нагрузки, потенциометрическая схема по-прежнему является отличным методом измерения напряжения в цепях с высоким сопротивлением. И в отличие от электронного усилителя, который решает проблему с помощью передовых технологий, потенциометрический метод обеспечивает гипотетически идеальное решение, используя фундаментальный закон электричества (KVL).

ОБЗОР:

• Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление.
• Слишком низкое внутреннее сопротивление в вольтметре отрицательно повлияет на измеряемую цепь.
• Вольтметры с вакуумной трубкой (VTVM), транзисторные вольтметры и потенциометрические схемы – все это средства минимизации нагрузки на измеряемую цепь. Из этих методов потенциометрический («нулевой баланс») метод – единственный, способный разместить нулевую нагрузку на схему.
• Детектор нуля – это устройство, созданное для максимальной чувствительности к небольшим напряжениям или токам.Он используется в схемах потенциометрического вольтметра для индикации отсутствия напряжения между двумя точками, тем самым указывая на состояние баланса между регулируемым источником напряжения и измеряемым напряжением.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

DVM

Первые цифровые вольтметры и рождение автоматизации тестирования

Может показаться странным посвящение страницы этого компьютерно-ориентированного веб-сайта цифровым вольтметрам, но цифровые приборы сыграли ключевую роль в успехе настольного компьютера HP 9825.HP 9825 стал настоящим прорывом в области управления приборами. Без цифровых приборов не было бы ничего, что можно было бы контролировать, и HP 9825 не справился бы и наполовину так хорошо, как он.

Хотя Hewlett-Packard, которая была основана как компания по производству приборов, добилась многих первых достижений в области тестирования и измерений, цифровой вольтметр (DVM) не был одним из этих первых. Отнюдь не. Фактически, HP разработала дифференциальный вольтметр, аналоговый прибор, в конечном итоге устаревший из-за DVM.HP не выходила на рынок цифровых видеомагнитофонов до 1958 года, но это еще не все.

Дизайн обложки для каталога нелинейных систем DVM 1962 года.

Сан-Диего?

Можно легко ожидать, что начинающая Силиконовая долина декана Стэнфорда Фреда Термана в районе залива Сан-Франциско, несомненно, была бы изначальным домом DVM, но это не так.Местом рождения и детства DVM была южная Калифорния, а именно округ Сан-Диего.

Во время Второй мировой войны новый выпускник инженерного факультета Массачусетского технологического института по имени Эндрю Кей работал в компании Bill Jack Scientific Instrument Company, производя оборудование для воздушной разведки. Находясь в Билле Джеке, Кей наблюдал за относительно неподготовленными техническими специалистами и производителями, пытавшимися проводить точные измерения напряжения, используя изобретение 19 века, названное мостом Кельвина (более формально мост Кельвина-Варли), совместно изобретенное лордом Кельвином в Англии.В умелых руках мост Кельвина может производить очень точные измерения (с гораздо лучшим разрешением, чем у обычного аналогового вольтметра), но для этого требуется тщательная ручная регулировка точности калиброванных потенциометров, чтобы обнулить стрелку аналогового измерителя. Это точная, медленная и подверженная ошибкам операция.

Кроме того, неосторожный, неуклюжий или сонный оператор может случайно подать слишком большой ток на счетчик и разрушить его, полностью переместив стрелку счетчика в ту или иную сторону.В результате получается изогнутая стрелка счетчика, которая с силой упирается в механические упоры. Достаточный ток также может сжечь чувствительную катушку измерителя.

Случайное уничтожение счетчиков во время Второй мировой войны было особенно неприятным, потому что они были дорогими и дефицитными – Манхэттенский проект поглощал почти все их целенаправленные усилия по созданию атомной бомбы, прежде чем нацистская Германия смогла это сделать.

Кей был первым сотрудником Билла Джека и со временем стал его вице-президентом по инженерным вопросам. К началу 1950-х годов компания была в полном объеме с военными контрактами времен холодной войны, поэтому она была сосредоточена на производстве, а не на разработке. Кей больше интересовал инжиниринг и разработка продуктов. Ему стало скучно, он оставил Билла Джека и основал свою собственную инженерную компанию под названием Non-Linear Systems в Дель-Мар, Калифорния. Кей решил разработать вольтметр, который мог бы производить точные измерения напряжения с высоким разрешением намного быстрее, чем мост Кельвина. Он также хотел создать инструмент, для работы с которым требовалось бы гораздо меньше навыков и которое было бы гораздо более прочным.Кей разработал первый такой инструмент в 1952 году, в том же году, когда он основал нелинейные системы (NLS).

Первый цифровой вольтметр

Он назвал прибор цифровым вольтметром, который позже сократил до цифрового вольтметра (DVM). Лаборатория военно-морской электроники (теперь называемая Центром морских океанских систем) купила первое устройство в начале 1953 года. Первый цифровой вольтметр NLS имеет много общих черт с современными цифровыми вольтметрами. Первый в мире цифровой мультиметр был четырехзначным прибором с разрешением 0.01% и номинальная точность 0,1% от показания. Он имел автоматический выбор полярности, автоматический выбор диапазона и показание полной шкалы 999,9 В. Его продали за 2300 долларов. (В 2004 году появился 3-значный DMM (цифровой мультиметр)

может стоить менее 5 долларов, включая батарею.)

Этот первый NLS DVM использовал дорогие, высокоскоростные механические реле для выбора узлов в резистивном делителе. Этот подход имитировал и действовал как дискретная или цифровая версия прецизионного калиброванного потенциометра моста Кельвина.Реле были не самым дешевым методом переключения между узлами резистора-делителя, но у них было низкое сопротивление, они быстро переключались и были надежными (длились миллионы циклов). Подход Кея к проектированию первого DVM гарантировал, что он будет работать и работать хорошо.

Первый NLS DVM также использовал новый тип цифрового дисплея, основанный на стопках выгравированных пластин Lucite с боковой подсветкой. Каждая стопка (представляющая одну цифру) состояла из 11 тарелок, расположенных так, что они удалялись от зрителя.На десяти пластинах, уложенных друг на друга, выгравированы цифры (цифры от 0 до 9). На одиннадцатой пластине выгравирована десятичная точка. Маленькая лампа накаливания в виде пшеничного зерна, расположенная вдоль края каждой пластины, освещает соответствующую пластину с края. Если лампа горит, ее свет проходит вниз по пластине, которая действует как световод. В конце концов, свет падает на выгравированный на пластине символ. Глубокая канавка гравировки прерывает свет, когда он проходит по пластине Lucite и рассеивает его к передней части инструмента, где оператор видит, как высвечивается выгравированная цифра.

Lucite in Disguise

Таким образом, каждый стек цифровых дисплеев имеет 11 лампочек пшеничного зерна, поэтому 4-значный NLS DVM имел 44 лампы накаливания и еще две для знаков «плюс» и «минус». Следовательно, перегорание лампы было серьезным механизмом отказа, и NLS DVM был разработан, чтобы упростить замену лампы. (Каталог приборов NLS 1962 года демонстрирует преимущество 20-секундного времени замены лампы для цифровых видеорегистраторов компании.)

Цифровые вольтметры NLS использовали цифровой дисплей, состоящий из уложенных друг на друга выгравированных пластин Lucite и небольших ламп накаливания типа «пшеничное зерно» .


NLS описал этот новый тип дисплея как «встроенный, но не в плоскости». Он контрастировал с другими ранними цифровыми дисплеями, обычно используемыми в частотомерах, такими как те, которые HP создавала в то время. В частотомерах использовались столбцы, термометры или шариковые индикаторы. Как и в составленных друг за другом числовых дисплеях, в дисплеях термометра также использовались десять ламп накаливания.Однако эти лампочки располагались вертикальным столбиком на лицевой стороне прибора.

Каждая лампочка на дисплее была помещена за небольшой пластиковый кружок с нарисованной на нем цифрой. В колонке горит только одна лампочка, которая освещает одну из цифр в колонке. Чтобы прочитать такой дисплей, оператор просматривал каждую колонку слева направо и отмечал подсвеченные числа. Глаз оператора должен перемещаться вверх и вниз по каждой колонке, когда оператор просматривает показания.Это непрактично, но это все, что было доступно в то время.



Считывание NLS также складывает числа, но в направлении от оператора, а не вверх и вниз. Когда подсвечиваются различные цифры в стопке, кажется, что они приближаются к оператору или удаляются от него, потому что стопка Lucite имеет некоторую глубину. NLS DVM использовала этот дисплей до конца 1960-х годов, когда компания, как и ее конкуренты, перешла на дисплейные трубки Nixie.

Первый конкурент DVM компании Non-Linear Systems, компания Electro Instruments (EI), была основана в 1954 году Джонатаном Эдвардсом, который был первым сотрудником Кея в NLS.Эдвардс объединился с торговым представителем NLS Уолтером Истом, чтобы основать EI. Кей, Эдвардс и Ист имели долгую совместную историю. Все они закончили Массачусетский технологический институт, все они работали в Bill Jack Scientific Instrument, а Кей ранее наняла Эдвардса и Ист для NLS. Хотя район Сан-Диего не является Силиконовой долиной, уход Edwards и East из NLS с целью основания собственной компании демонстрирует, что дух предпринимательства в сфере высоких технологий был явно столь же силен к югу от Лос-Анджелеса, как и к югу от Сан-Франциско.

Electro Instruments (EI) произвела DVM на основе менее дорогостоящего телефонного шагового реле или переключателя, тем самым воспользовавшись выбором Кея более дорогих механических реле в NLS. Эти шаговые переключатели были относительно дешевыми, поскольку их производили десятками миллионов для недавно автоматизированных центральных телефонных станций Bell System. Однако шаговые переключатели работают медленнее, чем реле. Кроме того, они более шумные (кого волнует рэкет в телефонной коммутационной комнате?), И они быстрее изнашиваются.Использование шаговых переключателей позволило EI сделать менее дорогой DVM за счет скорости измерения, рабочего шума и надежности продукта. Такие же компромиссы совершаются каждый день в 21 веке (50 лет спустя) нынешними командами инженеров-конструкторов.

DVM EI оказал маркетинговое давление на NLS, которая в ответ выпустила собственные модели DVM, основанные на шаговых переключателях. Однако, чтобы уменьшить рабочий шум и повысить надежность, NLS упаковала свои шаговые переключатели DVM в герметичные канистры с маслом.Масло смазывало переключатели (что продлило их срок службы примерно со 100 миллионов циклов до более чем 400 миллионов циклов) и несколько смягчило шум. В конце концов, NLS также произвела топовую линейку DVM на основе действительно дорогих реле, смоченных ртутью, которые могли работать более миллиарда циклов каждое.

Цифровой вольтметр Cubic V-45 (около 1960 г. ) все еще выполняет измерения.Фото любезно предоставлено Томом Дженнингсом, World Power Systems (www.wps.com).

Следующей компанией, которая вышла на арену DVM, была Cubic, компания, основанная Вальтером Забле в 1951 году для производства калориметров, измеряющих выходную мощность магнетронных трубок (используемых в радарах). Забл запустил Cubic в магазине в Сан-Диего. Cubic выпустила свой первый DVM в 1957 году, потому что Zable считал, что любая уважающая себя компания по производству инструментов должна заниматься DVM-бизнесом.Однако бизнес DVM оказался для Cubic убыточным, и он вышел из него в 1960 году. Компания по-прежнему активна в других сферах деятельности, и Zable все еще управляет компанией, но на веб-сайте Cubic ничего не упоминается о его набеге на рынок DVM более 40 лет назад. .

Затем появился производитель DVM, Cohu, который представил DVM с шаговым переключателем в 1958 году. Инженеры Cohu решили преодолеть медленную скорость шагового переключателя, просто перегрузив электромеханический переключатель со скоростью 60 шагов в секунду, что в три раза превышает номинальную мощность 20 шагов в секунду.(Телефонная компания всегда очень консервативна при оценке компонентов, не так ли?) Это была катастрофическая ошибка со стороны инженеров-проектировщиков Cohu, и сильно злоупотребленные степперы в DVM Cohu быстро самоуничтожились. Cohu снизила скорость переключения до 20 шагов в секунду и восстановила надежность своего DVM, но лишилась конкурентного преимущества более высокоскоростного и более дешевого прибора. Cohu, которая сейчас находится в северном пригороде Сан-Диего (Poway), по-прежнему занимается различными видами электроники, но больше не производит DVM.

HP наконец-то реализует программу DVM

В 1958 году Hewlett-Packard стала по крайней мере пятой компанией, вышедшей на арену DVM со своим HP 405AR DVM. В то время как описанные ранее DVM от различных поставщиков все использовали тот или иной вариант автоматизированного подхода 19-го века к резистору-мосту, инженеры-разработчики HP Тед Андерсон и Ноэль Пейс применили полностью электронный подход 20-го века к разработке DVM. . Цифровой вольтметр HP 405AR измерял напряжение с помощью точного линейного изменения напряжения (интегратор), точной временной развертки частоты и цифрового счетчика.


Трехзначный HP 405AR, первый цифровой вольтметр HP. Фотография любезно предоставлена ​​Hewlett-Packard.


Подразделение HP Frequency and Time (F&T) уже создавало частотомеры с точной временной базой – прибор, пользующийся большим спросом у американских ученых-ядерщиков, чьи испытания взорвали части ландшафта Нью-Мексико и испарили неожиданно большой набор небольших островов. связан с атоллом Бикини на Маршалловых островах в центральной части Тихого океана.Электронные внутренности частотомера составляют отличную технологическую основу для интеграции цифрового мультиметра и вольтметров, вероятно, в 1000 раз больше, чем частотомеры. Таким образом, добавление DVM в свой постоянно растущий каталог инструментов было разумным эволюционным шагом для HP в своем стремлении увеличить доходы компании при одновременном контроле затрат на разработку.

Сегодня мы назвали бы HP 405AR конструкцией линейно-нарастающей схемы аналого-цифровым (аналого-цифровым) преобразователем с однократной интеграцией.Тогда это была просто автодром. Вот краткое описание работы схемы линейного нарастания: внутреннее линейное напряжение цифрового вольтметра начинается с нуля вольт и начинает расти, когда счетчик начинает отсчет импульсов от временной развертки. Цифровой вольтметр сравнивает свое внутреннее линейное напряжение с входным сигналом (или ослабленной версией входного сигнала) и прекращает подсчет импульсов временной развертки, когда линейное напряжение просто превышает измеряемое входное напряжение. В этот момент счетчик содержит цифровое представление, пропорциональное измеренному напряжению.

Например, если внутреннее нарастание цифрового вольтметра составляет 1 В / секунду, а измерение занимает 0,576 секунды, то счетчик может содержать значение 576 (при условии, что временная развертка генерирует 1000 импульсов в секунду). Число 576 может представлять 0,576 В, если измеренное напряжение напрямую сравнивается с конечным напряжением линейного нарастания. Это же количество может также составлять 5,76 В, если измеренное напряжение сначала ослабляется в 10 раз резисторным делителем на входе цифрового мультиметра, а затем сравнивается с окончательным линейным напряжением.

В довершение своей более современной, полностью электронной природы в HP 405AR DVM использовался «современный» дисплей с никс-трубкой. Лампы Nixie представляют собой неоновые дисплеи с холодным катодом, которые также являются устройствами отображения «в линию, но не в плоскости», такими как дисплеи Lucite, которые использовала NLS. Примечательно, что HP 405AR DVM также имел порт цифрового вывода для управления регистратором данных. Цифровые выходы также были доступны на DVM NLS к началу 1960-х годов, и NLS предлагала широкий спектр периферийных устройств, которые можно было подключить к его инструментам.Эти периферийные устройства включали перфораторы для бумажной ленты и карт, пишущие машинки и высокоскоростные принтеры.

Цифровые вольтметры с цифровыми портами вывода, такие как этот HP 3440, заложили основу для разработки контрольно-измерительных компьютеров и контроллеров, таких как HP 9825. И Дэвид Кокран (слева), и Чак Ниа (справа) работали над HP 3440 и оба они продолжали участвовать в разработке первого настольного калькулятора HP – HP 9100.Фотография любезно предоставлена ​​Hewlett-Packard.

Конечно, если бы все эти периферийные устройства могли быть подключены для записи измерений DVM, то же самое можно было бы сделать и с компьютером. К началу 1960-х почва была заложена развитием рынка компьютеризированной автоматизации тестирования. Все, что было необходимо, – это недорогой компьютер, который можно было бы использовать для проведения измерений. В конце концов инженеры HP признают эту возможность, но еще не совсем.

HP 405AR и один из его дизайнеров, Ноэль Пейс, переехали в Колорадо в 1960 году, когда HP открыла подразделение Loveland.Однако монтируемый в стойку HP 405AR DVM не имел такого коммерческого успеха, как мог бы. Это был трехзначный цифровой мультиметр с автоматическим выбором полярности и автоматическим выбором диапазона, но первый цифровой мультиметр HP был представлен через пять лет после того, как NLS представила четырех- и пятиразрядные цифровые мультиметры с такими же функциями. К 1959 году, всего через год после того, как HP представила свой трехзначный цифровой вольтметр, NLS продемонстрирует шестизначный цифровой мультиметр с разрешением, в 1000 раз превышающим HP 405AR. В 21 веке даже цифровые цифровые видеомагнитофоны за 5 долларов имеют трехзначное разрешение.

HP пытается снова

Дэвид Кокран пришел в HP в 1956 году в качестве техника, а затем стал инженером в HP после получения степени EE в Стэнфорде. Он работал над проектом HP 3440 DVM с Чаком Ниаром, а затем снова работал с Ниа над программируемым настольным калькулятором HP 9100. Фотография любезно предоставлена ​​Hewlett-Packard.

Следующий набег HP на DVM начался в 1961 году.Новоиспеченный инженер-электрик из Университета штата Мичиган по имени Чак Ниар присоединился к HP в Калифорнии и начал работать над проектом разработки DVM, который позволил бы создать первый коммерчески успешный настольный DVM HP: HP 3440A. Он работал над проектом с инженером по имени Дэйв Кокран, который ранее работал над HP 405AR. Кокран был техником-электронщиком во флоте, а затем поступил в Стэнфорд, чтобы получить степень EE. (Он вырос в Пало-Альто.) Однако деньги, полученные от Билла военнослужащих, закончились, и, имея жену и детей, которых нужно было поддерживать, Кокран пришел в HP в 1956 году в качестве техника.Он получил степень EE в Стэнфорде, работая в HP, а затем стал инженером HP. После проекта HP 3440 Кокран снова будет работать с первым программируемым научным настольным калькулятором HP – HP 9100.
.
Босс Ниа сразу же запускает нового инженера, предлагая ему добыть

Чак Ниа пришел в HP в 1961 году и работал над проектом HP 3440A DVM. Он будет каким-то образом ассоциироваться почти со всеми настольными калькуляторами и компьютерами, которые HP представит с 1968 по 1980 год. Фотография любезно предоставлена ​​Hewlett-Packard.

существующий кэш технологий компании, когда это возможно.Другими словами, Ниа велят не изобретать велосипед. Инженеры-дизайнеры действительно имеют тенденцию верить, что они всегда могут спроектировать что-то лучше, чем все, что было сделано раньше, и часто тратят время, делая именно это, создавая что-то лучше, но недостаточно лучшее, чтобы оправдать дополнительные затраты на дизайн. Это отношение называется «NIH» или «изобретено не здесь».

Ниа обнаружил, что подразделение HP F&T разработало печатную плату с транзисторным счетчиком декад и встроенным дисплеем на никкси-лампе.Четыре из этих плат составят счетчик HP 3440A.

В отличие от HP 405AR, цифровой цифровой мультиметр HP 3440A использует аналого-цифровой преобразователь с двойным наклоном, что обеспечивает более высокую точность. Двухканальный аналого-цифровой преобразователь устраняет многие источники ошибок измерения, вызванных несовершенными электронными компонентами в цепи линейного изменения цифрового вольтметра. (Примечание: все электронные компоненты несовершенны. Степень их несовершенства – это характеристика, называемая «допуском». Разработчики должны создавать схемы, допускающие эти недостатки.) Благодаря усовершенствованной схеме линейного нарастания, HP 3440A имеет 4-значное разрешение и стал чрезвычайно успешным продуктом для HP. Фактически, он стал одним из самых продаваемых продуктов HP в начале 1960-х годов.

Однако, как и в случае с большинством инженерных проектов, разработка HP 3440 не всегда шла гладко. Например, все оборудование HP должно было пройти испытания на воздействие окружающей среды, в том числе испытание на способность продукта работать при высокой температуре окружающей среды. HP 3440 был сертифицирован для работы при 40 градусах Цельсия.Однако прототип HP 3440 не прошел первое тепловое испытание. Его дисплеи с никс-трубками нагреваются, а вольтметр перегревается при повышении температуры окружающей среды.

Дон Шульц, обычно уравновешенный менеджер, отвечающий за проект HP 3440, потерял терпение к инженерам-конструкторам за их надзор за проектированием. Однако исправить это было просто. Удалив металл спереди и сзади на внутренней алюминиевой монтажной платформе, инженеры создали путь циркуляции воздуха внутри инструмента.Воздух, нагретый трубками Никси, поднимался вверх, а затем перемещался по нижней стороне верхней панели к задней части прибора, где он был холоднее. Затем воздух охлаждается и опускается под алюминиевую платформу через отверстие между алюминиевой внутренней панелью и задней панелью. Затем он стекает под деку к передней части инструмента и снова нагревается. Эта простая модификация конструкции создала контур конвекционного охлаждения и снизила внутреннюю температуру прибора на 15 градусов.Проблема решена. Что еще более важно, та же конструкция с конвекционным охлаждением через несколько лет будет снова использована в калькуляторе HP 9100.

HP 3440A вскоре был отправлен в подразделение Loveland в Колорадо, которое приступило к созданию цифровых видеорегистраторов HP 3440A с даты его выпуска в 1963 году. Производство продолжалось несколько лет. К 1968 году будет поставлено более 10 000 цифровых вольтметров HP 3440A, а за ними последует длинная линейка цифровых вольтметров серии HP 34xx. Несмотря на милое предложение от менеджера отдела исследований и разработок Loveland Марко Негрете, которое включало оплачиваемый отпуск и обучение для получения MSEE, Ниа не последовал за своим творением в HP Loveland в Колорадо.Он предпочел остаться в Калифорнии, где и так получил высшую степень. Однако Negrete станет ближе всего несколько лет спустя в составе команды HP, занимающейся созданием первых настольных калькуляторов.

4-значный цифровой видеорегистратор HP 3440 стал вторым выходом Hewlett-Packard на рынок цифрового видеомагнитофона.Он быстро стал одним из самых продаваемых инструментов HP. Фото любезно предоставлено Hewlett-Packard.

NLS продолжала оставаться успешным новатором и производителем DVM на протяжении многих лет. Он разработал свой собственный вариант моста Кельвина, названный изоомическим мостом, который упростил конструкцию резистивного делителя напряжения и снизил стоимость его производства.В 1962 году психолог Абрахам Маслоу провел лето, наблюдая за тогда еще неортодоксальным командно-ориентированным стилем управления Эндрю Кея, а затем на основе своего опыта NLS развивает и пишет о своей теории «просвещенного управления». По совпадению, стиль управления Hewlett и Packard, получивший название «Путь HP», с годами будет называться «просвещенным».

Kay сформирует подразделение NLS под названием Kaypro в 1982 году для производства очень успешного семейства портативных персональных компьютеров, работающих под управлением операционной системы CP / M.К 1983 году вся компания будет переименована в Kaypro и станет публичной. В том году Kaypro заняла пятое место в списке крупнейших мировых производителей персональных компьютеров. NLS стала дочерней компанией Kaypro, когда продажи компьютеров компании (более 70 миллионов долларов) полностью превзошли продажи DVM (всего около 3,5 миллионов долларов).

Представление IBM модели 5150 PC (оригинального IBM PC) начнет подрывать успех Kaypro в области компьютеров (эффект, который IBM оказал на многие компьютерные компании в 1980-х годах, включая HP).Kaypro быстро разработала клоны ПК, но к 1990 году Kaypro подаст заявление о защите от банкротства. С тех пор компания NLS была приобретена компанией Linear Measurements, Inc. и работает как ее подразделение. NLS все еще занимается производством измерительных приборов, производя цифровые панельные измерители (небольшие DVM).

Эндрю Кей все еще находится в округе Сан-Диего (Солана-Бич), занимаясь производством и продажей компьютеров на базе ПК в компании Kay Computers, которую Эндрю и его брат Стивен начали в 1992 году. За свой большой вклад в электронную промышленность Эндрю Кей был введен в должность Зал славы компьютерного музея в 1998 году.

Чак Ниар окончательно ушел из HP и теперь живет недалеко от Сан-Диего.

Исходные материалы для этой страницы о DVM включают:

Джордж Ротски, «Измерение воздействия DVM», опубликованный в Elecronic Engineering Times в 1997 году в рамках празднования 25-летия издания. Теперь статья находится по адресу www.eet.com/anniversary/designclassics/gauging.html.

Цифровые вольтметры нелинейных систем, второе издание (каталог приборов), Дель Мар, Калифорния, 1962 г.

Цифровые вольтметры нелинейных систем, приложение к каталогу, Дель Мар, Калифорния, 1963.

Веб-сайт Kay Computers, www.kaycomputers.com.

Том Дженнингс, «Цифровой вольтметр Cubic Corporation V-45», веб-сайт World Power Systems, www.wps.com.

Руководство по эксплуатации и обслуживанию HP 3440A, компания Hewlett-Packard, Лавленд, Колорадо, 1961 г.

Интервью по личному телефону с Чаком Ниа, 2004 г.

Кеннет Джессен, «Как все начиналось, компания Hewlett-Packard’s Loveland Facility», J . V. Publications, Лавленд, Колорадо, 1999.

Цифровые вольтметры доступны в TestMart

Цифровые вольтметры (DVM) обычно разрабатываются на основе особого типа аналого-цифрового преобразователя, называемого интегрирующим преобразователем.На точность вольтметра влияет множество факторов, включая колебания температуры и напряжения питания. Чтобы гарантировать, что показания цифрового вольтметра находятся в пределах допусков, указанных производителем, их следует периодически калибровать по стандарту напряжения, например элементу Вестона.

Keysight Technologies Inc.


Серия Keysight Mobile Communications DC Source 663xx предлагает несколько функций, идеально подходящих для тестирования беспроводных устройств и устройств с батарейным питанием. Превосходная реакция на переходные процессы по напряжению обеспечивает максимальную пропускную способность тестовой системы за счет минимизации отключений устройства из-за значительных падений напряжения в тестовой проводке. Встроенная усовершенствованная система измерения для точного измерения разряда батареи, когда устройство работает в различных режимах, и функция, разработанная компанией Keysight, которая позволяет производителям сотовых телефонов постоянно и периодически обнаруживать открытые проводные соединения.

Источник постоянного тока для мобильной связи, двойной выход 15В / 3А, 12В / ..

Источник постоянного тока для мобильной связи, 15 В / 3 А с аккумулятором эму . .

Источник постоянного тока с двумя выходами для мобильной связи, с батареей ..

Цифровые вольтметры и наборы фазирования

для измерения напряжения до 80 кВ

Порт Киль поручил компании Siemens Smart Infrastructure реализовать облачное решение для мониторинга мощности для своей системы берегового электроснабжения.Береговая система электроснабжения, также от Siemens, будет покрывать потребности в электроэнергии всех судов в Остсеекай и Шведенкай за счет экологически чистой энергии, пока они находятся в порту Киля.

По данным Siemens, это позволяет экономить более 8000 тонн CO2 в год. Новое решение для мониторинга мощности позволяет измерять потребление энергии в здании берегового электроснабжения и в точках подключения Ostseekai и Schwedenkai, а также сохранять данные в MindSphere, облачной системе Интернета вещей от Siemens.Операторы имеют доступ ко всем значимым электрическим параметрам в любое время и из любого места, что позволяет им определять потребление, выявлять неисправности, избегать простоев и лучше планировать процедуры технического обслуживания.

«С нашей системой берегового электроснабжения мы играем роль первопроходцев и вносим активный вклад в защиту климата», – сказал д-р Дирк Клаус, управляющий директор Port of Kiel GmbH & Co. KG. «Систематически записывая данные о мощности и сохраняя их в облаке, системный оператор теперь может определять эффективность систем в любое время, т.е.е. сколько энергии фактически потребляется. Это позволяет при необходимости быстро реагировать на любые аномалии ».

Все данные собираются с помощью измерительных устройств серии 7KM PAC, объединяются и передаются в MindSphere через платформу данных Powercenter 3000 IoT и визуализируются либо через встроенный веб-сервер, либо через приложение Sentron «powermind». Приложение интуитивно понятно и не требует специальных знаний в области ИТ.

«Точное знание потоков энергии имеет решающее значение для обеспечения бесперебойной работы с технической точки зрения и обеспечения экологической и экономической устойчивости – как в промышленности, так и в инфраструктуре», – сказал Андреас Матте, генеральный директор подразделения электротехнической продукции Siemens. Умная инфраструктура.«Наше решение обеспечивает порт Киль несложным цифровым управлением данными об энергии и делает работу его системы берегового электроснабжения еще более эффективной».

Порт Киля имеет паромное сообщение со Скандинавией и странами Балтии и является отправной точкой для многих круизов. В 2019 году 32 различных круизных лайнера заходили в порт Киля в общей сложности 174 раза, доставив в Киль около 800000 пассажиров. Первая береговая энергосистема была введена в эксплуатацию в мае 2019 года на Норвегенкай.Второй объект с точками подключения в Остзеекай и Шведенкай был подключен к сети в этом году. Он имеет мощность 16 мегавольт-ампер (МВА) и впервые сможет параллельно снабжать два корабля.

Что такое DVM (цифровой вольтметр)?

Что такое DVM (цифровой вольтметр)?

Поскольку человечество нуждается в расширении и росте, для удовлетворения этих потребностей создаются и создаются различные товары и товары. Для работы большинства вещей, которые мы используем сегодня, требуется электричество, и, следовательно, роль цифрового вольтметра в этом отношении становится все более важной.Цифровой вольтметр, как следует из названия, используется для измерения напряжения, при котором работают и функционируют различные приборы, такие как кондиционеры, компьютеры и т. Д. Нам также нужен цифровой вольтметр, чтобы мы могли соответствующим образом планировать потребление энергии. Таким образом, цифровой вольтметр позволяет нам также планировать наши финансы и потребление электроэнергии.

История

В 1954 году Эндрю Кей из компании «Нелинейные системы» разработал первый в мире цифровой вольтметр. Эндрю Кей вдохновился этой идеей, когда работал в компании под названием Jack and Hernitz, и это вдохновение пришло из самых неожиданных источников.Он видел проблемы, преследующие неквалифицированных рабочих производственных линий, которые проклинали свою судьбу, потому что им приходилось использовать большие аналоговые вольтметры, чтобы делать то же самое. Кроме того, эти рабочие не очень хорошо справлялись с показаниями напряжения и часто ошибались, взрывая предметы. Кроме того, большие аналоговые вольтметры были очень дорогими и не очень удобными в использовании. Это также создало возможности для логистических проблем. Первый цифровой вольтметр использовал механический прерыватель для переключения между резистивным делителем и батареей.Первый коммерческий цифровой вольтметр отличался четырехзначным отображением напряжения с точностью до одного десятичного знака.

Характеристики

• Цифровой вольтметр используется для измерения переменного или постоянного напряжения, потребляемого прибором, и для отображения значения непосредственно в числовой форме вместо использования отклонения указателя.
• Таким образом, это устройство, чувствительное к напряжению. Он измеряет входное напряжение, сначала преобразуя аналоговое напряжение в цифровое напряжение, а затем используя преобразователь для отображения его в числовом формате.
• Цифровой вольтметр обычно создается на основе аналого-цифрового преобразователя особого типа, который широко известен как интегрирующий преобразователь.
• Обычно входной диапазон цифрового вольтметра составляет от 1 В до 1000 В.

Типы DVM

Различные типы цифровых вольтметров, доступных на рынке, включают цифровой вольтметр линейного типа, взаимодействующий вольтметр, цифровой вольтметр непрерывного баланса, цифровой вольтметр с потенциометром и цифровой вольтметр последовательного приближения.Все эти различные типы вольтметров имеют свои собственные характеристики и могут использоваться для различных нужд.

Преимущества

• Во-первых, они устраняют человеческую ошибку, которая преследовала более ранние системы, и поэтому показания, которые предлагает цифровой вольтметр, являются более точными и быстрыми по сравнению с аналоговыми измерителями.
• Во-вторых, цифровые вольтметры более стабильны и, следовательно, более надежны, чем более ранние системы. Они могут измерять как напряжение переменного, так и постоянного тока.
• В-третьих, современные цифровые вольтметры, доступные на рынке, построены на микроконтроллерах, которые обеспечивают сохранение показаний для дальнейшего использования и обработки.

Недостатки

• Цифровой вольтметр может выйти из строя или выйти из строя, если напряжение превышает определенный предел.
• Кроме того, как машина, она зависит от внешнего источника энергии в виде электричества или даже батареи.
• Цифровой вольтметр, несмотря на его удивительную способность считывать напряжение и обеспечивающий разрешающий эффект, может затруднить считывание переходных всплесков напряжения.
• Кроме того, скорость работы также ограничена из-за схемы оцифровки, которая есть в цифровом вольтметре.

Однако, несмотря на свои трудности, цифровой вольтметр облегчил жизнь многим людям, и не будет преувеличением сказать, что это касается, пожалуй, всех, кто живет сегодня. Это, безусловно, во многом облегчило нашу работу. В самом деле, цифровой вольтметр существует так долго, как и мы – настолько глубоко он укоренился в нашем коллективном существе.

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Получите все важные концепции теории CS для собеседований SDE с курсом CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и будьте готовы к работе в отрасли.

Вольтметры: руководство для покупателя – Conduct Science

В продаже есть разные модели, от вольтметров с пиковым откликом до устройств с измерением среднеквадратичного значения, подходящие для различных приложений. Основываясь на различных характеристиках и отзывах пользователей, мы представляем на продажу лучшие вольтметры.

1. Подключаемый монитор напряжения DROK

DROK Plug-in Voltage Monitor – это удобный прибор с диапазоном измерения 80-300 В переменного тока (110 В, 220 В). Благодаря большому ЖК-дисплею и синей подсветке этот измеритель позволяет пользователям видеть данные даже при тусклом свете и даже использовать его в качестве ночника без дополнительных затрат на электроэнергию. Обратите внимание, что этот монитор напряжения имеет низкое энергопотребление – менее 1 Вт. Кроме того, устройство имеет регулируемый потенциометр для регулировки точности.Следует отметить, что его точность составляет +/- 1,5% при эффективном показании +/- 2. И последнее, но не менее важное: с учетом того факта, что устройство удобно спроектировано в виде плоской вилки, этот измеритель идеально подходит для различных приложений, таких как обычное использование, горнодобывающие предприятия и офисные системы.

2. Цифровой измеритель байита

Bayite Digital Meter – это мощный цифровой измеритель с диапазоном измерения от 6,5 до 100 В постоянного тока. Устройство имеет большой дисплей, на котором одновременно отображаются четыре параметра: напряжение, активная мощность, ток и энергия.Обратите внимание, что он имеет точность 1% и работает на 0,2 Вт. Кроме того, имеется аварийный сигнал, указывающий, когда активная мощность превышает пороговое значение, и функции хранения данных, которые позволяют пользователям сохранять данные при отключенном питании. Хотя прибор не следует использовать на улице, чтобы предотвратить повреждение, этот счетчик идеально подходит для напряженных рабочих условий и любителей делать все своими руками.

3. DT830B ЖК-цифровой вольтметр Амперметр Ом Мультиметр

DT830B Цифровой вольтметр с ЖК-дисплеем Амперметр Ом-мультиметр – это универсальный цифровой измеритель с широким спектром применения. Устройство обеспечивает точные показания переменного и постоянного тока с функциями проверки диодов и транзисторов; он также имеет автоматическую индикацию разряда батареи и перегрузки. Этот измеритель очень удобен благодаря большому экрану, легкому дизайну и различным функциям. Обратите внимание, что к счетчику прилагается руководство в помощь новичкам, что делает его идеальным для домашнего использования и гаражей.

4. Цифровой мультиметр AstroAI

Цифровой мультиметр AstroAI – это мощное устройство, которое можно использовать для проверки различных параметров, таких как постоянное и переменное напряжение, постоянный и переменный ток, сопротивление, целостность цепи, емкость, частота, температура и диоды.Он также имеет возможности автоматического выбора диапазона и истинного среднеквадратичного значения, а также функции сохранения данных и индикатор низкого заряда батареи. Обратите внимание, что рабочая среда для этого устройства составляет 32 ° F ~ 104 ° F (0 ° C ~ 40 ° C), а температура его хранения составляет 14 ° F ~ 122 ° F (-10 ° C ~ 50 ° C). Благодаря большому экрану и двум встроенным предохранителям для максимальной безопасности этот измеритель идеально подходит для тяжелых условий эксплуатации, коммерческих помещений, автомобильных приложений и домашнего использования.

5. Extech EX330 12-функциональный мини-мультиметр плюс бесконтактный детектор напряжения

Extech EX330 12-функциональный мини-мультиметр плюс бесконтактный детектор напряжения – это точный прибор с точностью до 0.5%. Измеритель можно использовать для измерения постоянного и переменного напряжения, тока, сопротивления, емкости, частоты, температуры, рабочего цикла и целостности цепи. Он также имеет встроенный бесконтактный датчик напряжения переменного тока с красным светодиодным индикатором и звуковым сигналом. Кроме того, этот мультиметр поставляется с большим дисплеем, подставкой, измерительными проводами, защитным чехлом, универсальным датчиком температуры с шариковой проволокой и батареями.