Для вимірювання напруги джерела живлення, падіння напруги на резистори або якій-небудь ділянці електричного кола вольтметр підключають паралельно, як показано на рис 7 Однак якщо в якості вольтметра використовується прилад магнітоелектричної системи, то вимірювати їм можна тільки дуже малі напруги Справді, адже для того, щоб стрілка приладу відхилилася яа всю шкалу, достатньо напруги всього кілька десятих часток вольта Для приладу з струмом повного відхилення 1І= Ю0 мкА І опором рамки RH = 1000 Ом це напруга

UH = IHRH= 0,0001 · 1000 = 0,1 в, тому підключати такий прилад до ділянок ланцюга з великою напругою не можна – можна зіпсувати прилад Для розширення меж вимірювань послідовно з приладом включають додатковий резистор, що гасить надмірну напругу, а щоб приладом можна було вимірювати напруги, розрізняю

щнеся в десятки, сотні і тисячі разів, використовують додаткові резистори різних опорів

Як приклад на рис 8 наведена схема трехпредельного вольтметра постійного струму Разом з додатковим резистором мікроамперметр РА утворює вимірювальну ланцюг першого, з резистором – другого, з резистором Ідз-третє меж З одного межі на інший прилад перемикають перемикачем SA

Опір додаткового резистора кожного межі вимірювань розраховують за формулою

де 11і – Напруга обраного межі вимірювань

Припустимо, вольтметр, виконаний за схемою, показаної на рис 8, повинен мати межі вимірювань 1, 5 і 10 В Параметри мікроамперметра РА ті ж: 1І= Ю0 мкА, RH= 1000 Ом У цьому випадку

Найважливіший параметр Еольтметра – його вхідний опір Воно складається з опору рамки вимірювального приладу і опору додаткового резистора ДАнна межі вимірювань Чим більше вхідний опір вольтметра в порівнянні з опором ділянки кола, на якому треба виміряти напругу, тим точніше будуть результати вимірювання Вхідний опір щойно розрахованого вольтметра буде: на першому межі («Uni») – 10 кОм, на другому («іП9 *) -50 кОм, на третьому («іпз ») – 100 кОм З порівняння меж вимірювань і вхідних опорів вольтметра видно, що на кожен вольт напруги будь-якої межі вимірювань доводиться одне і те ж вхідний опір 10 кОм З цієї причини вольтметри оцінюють ще величиною відносного вхідного опору, що припадає на 1 В граничного напруження Відносне вхідний опір вольтмет

ра, розраховане тут як приклад, так само 10 кОм / В Неважко помітити, що відносне вхідний опір вольтметра цілком залежить о г параметрів застосованого мікроамперметра Чим менше його струм повного відхилення стрілки, тим більше відносний вхідний опір вольтметра, побудованого на його основі, і навпаки

Шкала вольтметра постійного струму, як і шкала миллиамперметра або амперметра магнітоелектричної системи, рівномірна, тому для відліку вимірюваних постійних струмів і напруг можна користуватися однією загальної шкалою

Щоб один і той же мікроамперметр можна було використовувати для вимірювання як постійного, так і змінного струмів, в прилад вводять випрямляч Для прикладу на рис 9, а наведена схема однопредельного вольтметра змінного струму з однополуперіодним випрямлячем Функції випрямляча виконує діод VD1 При позитивній напівхвилі напруги на лівому (посхеме) вхідному затиску «~ UX»Ток тече через додатковий резистор RA, Діод: VD1 і мікроамперметр РА При зміні полярності вимірюваної напруги діод VD1 закривається і струм йде через діод VD2, минаючи мікроамперметр Таким чином, через мікроамперметр тече струм, пульсуючий з частотою вимірюваного змінної напруги Надмірне напруження гасить додатковий резистор Ід Скільки меж вимірювань, стільки потрібно і додаткових резисторів (мал 9, б)

Шкали вольтметра змінного струму не збігаються з шкалами постійного струму Пояснюється це тим, що вольт-амперні характеристики діодів, що використовуються в випрямлячах, нелінійні, особливо при невеликих напружених Тому струм через магнітоелектричний пристрій не прямо пропорційний вимірюваним змінним напруженням

Показання вольтметрів, містять випрямлячі, залежать і від частота вимірюваних струмів При токах низьких звукових частот стрілка магнітоелектричного приладу помітно коливається, так як через нього тече пульсуючий · струм, і в проміжках між імпульсами вона під дією зворотних пружин встигає повернутися на невеликий кут у напрямку нульового положення При вимірі струмів більш високої частоти виникає шунтування p-η переходів напівпровідникових діодів ємностями цих переходів, в результаті чого випрямлений струм і показання приладу зменшуються Це явище позначається при вимірюванні струмів всіх частот, і якщо говорити строго * то градуювання шкали відповідає тільки значеннями струму тієї частоти, на якій вона була зроблена

Розрахунок опорів додаткових резисторів вольтметрів змінного струму відрізняється від розрахунку подібних резисторів приладу для вимірювання постійних напруг Пояснюється це тим, що паралельно вимірювального приладу включені шунтуючі його діоди Тому при розрахунку додаткових резисторів вольтметра змінного струму вихідним є не постійний струм 1І мікроамперметра, а змінний струм, що протікає через додатковий резистор і залежить від способу включення діодів випрямляча, параметрів діодів і ряду інших причин Для вольтметра, схема якого показана на рис

9, а, змінний струм приблизно в 2,2 рази перевищує струм 1і, Тому й опору додаткових резисторів повинні бути в стільки ж разів менше, че ^ в вольтметрі постійного струму Остаточно ж їх, як правило, підбирають дослідним шляхом

Джерело: Борисов В Г, Фролов В В, Вимірювальна лабораторія початківця радіоаматора – 3-е изд, Стереотип – М: Радіо і звязок, 1995 – 144 с, Мул – (Масова радіобібліотека Вип 1213)